El magnetismo es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Se produce por el movimiento de partículas subatómicas cargadas, especialmente los electrones. Estas partículas con carga negativa giran constantemente alrededor del núcleo, al tiempo que también rotan sobre su propio eje. El nombre oficial de este último fenómeno es espín electrónico, una propiedad intrínseca que principalmente contribuye a generar fuerzas de atracción o repulsión, lo que denominamos magnetismo.
Puede que se pregunte: De este modo, cada trozo de materia en el mundo contiene billones de electrones, y cada electrón es un diminuto Magnet. ¿No habría entonces un Magnet por todas partes? Sin embargo, lo que observamos es que muchos objetos que nos rodean no son magnéticos.
Esto se debe a que la mayoría de los electrones anulan el magnetismo mutuo. Según el principio de exclusión de Pauli, los electrones situados en la misma capa orbital poseen espines opuestos, por lo que se cancelan entre sí. En algunos elementos, como el hierro y el cobalto, solo la mitad de la capa de valencia está ocupada y contiene electrones desapareados. Al no existir electrones contrarios que los neutralicen, estos electrones desapareados confieren colectivamente a sus respectivos átomos un poder magnético.
Al formarse un cristal, los momentos magnéticos de los átomos pueden alinearse o no en la misma dirección, según el resultado de la energía interna más baja. El área en la que los momentos magnéticos individuales están paralelos entre sí se denomina dominio magnético. Estos dominios magnéticos, junto con la respuesta de los átomos individuales a los campos magnéticos externos, constituyen la base para clasificar los distintos materiales magnéticos. Bajo la acción de un campo magnético externo, cuando todos los momentos magnéticos apuntan en la misma dirección, un elemento o material comienza a comportarse como un Magnet permanente.
A menos que sus dominios magnéticos estén perfectamente alineados, los materiales magnéticos no pueden considerarse verdaderamente magnéticos. Cualquier cambio en la dirección de un único dominio magnético puede provocar una pérdida de la intensidad magnética neta. Muchos factores naturales hacen que estos campos magnéticos se desordenen, pero el más común y perjudicial es el sobrecalentamiento.