기본적으로 자석은 영구 자석과 연철로 나뉜다. 연자는 전류를 가한다 (자력을 가미하는 방법이기도 하다). 전류가 사라지면 연철은 점차 자성을 잃는다. 영구 자석에 강한 자성을 더해 자성 물질의 스핀과 전자의 각운동량을 고정된 방향으로 배열한다. 전국 시대에 천연 자석 하나가 눈금이 있는 놋쇠판에 놓여 점을 쳤다. 북송 시대에는 두 가지 방법으로 인공 자석을 만들었다. 하나는 붉게 타오르는 철침을 남북 방향으로 배치하고, 빠르게 식힌 후, 철침은 지구의 자기장에 자화되는 것이다. 다른 하나는 자석 마찰철침으로 만든 것이다. 자석은 통칭일 뿐, 자성이 있는 것을 가리킨다. 실제 성분이 반드시 철을 함유한 것은 아니다. 순금속철 자체는 영구적인 자성이 없으며, 영구 자석에 가까워야 자성이 유도된다. 일반적으로 영구 자석에 탄소와 같은 다른 불순물 원소를 첨가하여 자성을 안정시키지만, 이렇게 하면 전자의 자유도가 낮아져 전기를 전도하기 어렵기 때문에 전류가 통과할 때 전구가 켜지지 않는다. 철은 흔히 볼 수 있는 자성 원소이지만, 강력한 자석과 같은 많은 다른 원소들은 자성이 더 강하다. 이 자석은 텅스텐으로 만든 것이다.