O magnetismo é uma das quatro forças fundamentais da natureza. Ele é gerado pelo movimento de partículas subatômicas carregadas, especialmente os elétrons. Essas partículas com carga negativa estão em constante rotação ao redor do núcleo, além de girarem em torno de seu próprio eixo. O nome oficial deste último fenômeno é spin do elétron, uma propriedade intrínseca que atua principalmente na geração de forças atrativas ou repulsivas, as quais denominamos magnetismo.
Você pode perguntar: Dessa forma, cada pedaço de matéria no mundo contém trilhões de elétrons, e cada elétron é um minúsculo Magnet. Não existe um Magnet em todos os lugares? Mas o que vemos é que muitos objetos ao nosso redor não são magnéticos.
Isso ocorre porque a maioria dos elétrons anula o magnetismo uns dos outros. De acordo com o princípio da exclusão de Pauli, elétrons situados na mesma camada orbital possuem spins opostos, de modo que se cancelam mutuamente. Em alguns elementos, como o ferro e o cobalto, apenas metade da camada de valência final está preenchida, contendo elétrons desemparelhados. Como não há elétrons opostos para neutralizá-los, esses elétrons desemparelhados conferem coletivamente a seus respectivos átomos poder magnético.
Ao formar um cristal, os momentos magnéticos dos átomos podem ou não estar alinhados na mesma direção, dependendo do resultado da energia interna mais baixa. A região onde os momentos magnéticos individuais estão paralelos entre si é chamada de domínio magnético. Esses domínios magnéticos e a resposta dos átomos individuais aos campos magnéticos externos constituem a base para a classificação dos diversos materiais magnéticos. Sob a ação de um campo magnético externo, quando todos os momentos magnéticos passam a orientar-se na mesma direção, um elemento ou material começa a comportar-se como um Magnet permanente.
A menos que seus domínios magnéticos estejam perfeitamente alinhados, os materiais magnéticos não podem ser considerados verdadeiramente magnéticos. Qualquer alteração na direção de um único domínio magnético pode resultar na perda da força magnética líquida. Muitos fatores naturais tendem a desordenar esses campos magnéticos, mas o mais comum e prejudicial é o superaquecimento.