公元前四世纪，我国首先发现磁的现象，有“慈石召铁”的记载。公元前三世纪利用磁石制成司南（指南针），古代人以“慈石吸铁，母子相恋”的比喻生动地描述了静磁现象。战国末期古中国人不但知道磁石有吸铁、指南的特性，而且还利用天然磁石造出了原始的指南工具――司南。司南的外形像勺子，它的下面是一个平滑的铜盘，盘上刻有24个方位，勺子可以在盘上自由转动，勺柄的一头常指南，另一头则指北。
慈石（磁石）就是现代的磁铁矿，主要组成是（Fe3O4，即FeFe2O4，也就是原始的铁氧体），此外还有磁黄铁矿（FeS1+x），磁赤铁矿（γ-Fe2O3）和钛磁铁矿（FeO-TiO2-Fe2O3）等天然矿石。我国关于磁石的记载最早见于《管子?地数篇》：“伯高对曰：上有丹硃者，下有黄金。上有慈（磁）石者，下有铜金。”，管子是齐国宰相管仲等的著作，管仲辅佐齐桓公称霸，重视农业生产和发展军事力量，设立盐官和铁官，慈（磁石）石和几种矿石（金属）并列，可见当时冶金术已相当发达，管仲卒于公元前645年，历代流传的“火牛阵”的故事就是管仲、乐毅的军事杰作。稍后，公元前四世纪《鬼谷子》记有：“若磁石之取鍼（针）。”，公元前239年，《吕氏春秋?精通篇》也记有：“慈石招铁，或引之也。”。王充的《论衡?乱龙篇》“顿牟缀芥，磁石引针。”则于公元82或83年问世。西方有磁石吸引铁的最早记载都迟于管仲时代。
在公元1044年，我国北宋的军事著作《武经总要》中，还较详细的记载了指南鱼的制法：
“若遇天阴噎霾，夜色冥黑，又不能辨方向。则当纵老马前行，令识道路，或出指南车及指南鱼，以辨所向。指南车世法不传。鱼法以薄铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁铃铃鱼首出火，以尾正对子位（北），蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平面鱼在水平令浮，其首常南向午也。
现在看来，指南鱼的制法是颇为符合科学原理的：用铁片（叶）加热到通赤（红）再进行淬火处理，可以形成矫顽力较高，永磁性较好的马氏体；剪成长条而首尾尖锐的鱼形，不但指向性好，而且减小了磁体的退磁因数，有利于使用和保留磁性；以尾对子（北）位，是使得铁（鱼）片首尾在南北（地磁场）方向淬冷磁化，可以获得较高的热剩余磁性；“铃鱼首出火……没尾数分则止”，使铁片朝北下倾，使其更接近地磁场方向，不但加强了磁化磁场的强度，而且表明已在实践中懂得利用磁倾角的现象；“以密器收之”的意义不甚清楚，从后来制罗盘的作坊情况推测，密器可能是天然磁石，使铁片再磁化以增强磁性，并形成封闭磁路保存，以免退磁。
1086年，北宋科学家沈括的《梦溪笔谈》是世界上最早描述指南针的著作，书中讲述了人工制造磁针的方法，这在科学上是个很大的进步。书中同时还介绍了指南针（磁针）的四种使用方法：1.搁在指甲上；2.磁针横穿灯芯草浮在水面上； 3.用茧丝粘在针中部；4.放在碗边上，挂在没有风的地方。从这里可以看出，当时的磁针和现代磁针的形状已经非常接近。
在西方，公元1200年Guyo才用天然磁石摩擦磁化铁针来作指南针，公元1600年英国Gilbert的著作才记载了当时三种磁化方法：天然磁石摩擦法，红热铁棒在地磁场方向冷却磁化和在地磁场方向锤锻铁棒磁化法。较我国迟了1到5个世纪。
我国航海事业的兴起是比较早的。公元3世纪我国就有七桅船，而欧洲15世纪才用三桅船。我国不但在世界上最早发明了指南针，而且也最早把指南针应用于航海。在公元1119年，朱彧在《萍洲可谈》中记述公元1099年～1102年间的事说：“舟师识地理，夜则观星，昼则关日，阴晦观指南针。”指南针在航海上的应用，又促进了本身的发展，进而创造了把指南针和罗盘结合在一起的罗盘针。
我国过去航海圆周的划分，始终沿用司南地盘中24等分的方法，即包括四卦（乾、坤、艮、巽），八干（甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸），十二支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）。现代航海罗经把方位盘划分为360°和32点实质上讲它们的功效都是一样的。宋代我国远洋海运事业逐渐发展，大型船舶活跃于南海和印度洋上，有时往返于南海和波斯湾之间，阿拉伯人从我国学到指南针技术以后，通过他们传到国外。
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