یونانیان در ۶۰۰ سال قبل از میلاد اولین کسانی بودند که مشاهده کردند یک سنگ معدنی، سنگ معدنی مشابه خودش و یا آهن را به خود جذب میکند و به همین خاطر اسم آن را magnet گذاشتند.
امروزه ما می دانیم که این سنگ از اکسید آهن تشکیل شده و اسم آن lodestone است.
اما اولین بار در قرن ۱۶ میلادی بود که یک پزشک انگلیسی به نام ویلیام گیلبرت، مغناطیس را به روش علمی نوین مطالعه کرد. ویلیام گیلبرت برای این کار، دستگاهی مشابه قطبنما به اسم versorium ساخت. البته قطبنما مدتها قبل از گیلبرت اختراع و توسط دریانوردارن استفاده میگردید. اما گیلبرت با مشاهدهی تشابه تاثیر آهنربا و همینطور عملکرد قطبنما، در مقالهای تحت عنوان De Magnete برای اولین بار گفت که زمین یک آهنربای بزرگ است.
در قرن ۱۸ میلادی، کولومب فرانسوی با آزمایشات خود، رابطهی نیروی مغناطیسی را مشابه نیروی الکترواستاتیک به صورت زیر ارائه نمود:
F=B/m×r^2
امروزه میدانیم که منشا خاصیت مغناطیسی مواد، دو نوع از حرکت الکترونهاست.
این دو نوع حرکت عبارتند از حرکت به دور هسته (شبیه چرخش سیارات به دور خورشید) orbital و حرکت به دور محور خود (شبیه چرخش زمین به دور خودش) spin.
این دو حرکت الکترونها باعث میشود که الکترونها تبدیل به آهنرباهای کوچک شده و به آن ماده خاصیت مغناطیسی میدهند. اما از آنجایی که طبق اصل طرد پائولی، هر اوربیتال توسط دو الکترون با چرخش در جهت مخالف اشغال میشود، بسیاری از مواد خاصیت مغناطیسی ندارند. چرا که جفت الکترون، خاصیت مغناطیسی یکدیگر را خنثی میکنند. اما در یک سری فلزات واسطه مانند آهن، کبالت و نیکل، که دارای اوربیتال تک الکترونی هستند، خاصیت مغناطیسی مشاهده میشود.
تصویر: میدان مغناطیسی زمین یا مگنتوسفر، از ما در برابر بادهای خورشیدی محافظت میکند.
بادهای خورشیدی solar winds جریانی از ذرات باردار عمدتا الکترون، پروتون و آلفاست که از اتمسفر بیرونی خورشید corona در فضا آزاد میشود. همچنین دانشمندان بر این باورند که حدود ۴ میلیارد سال قبل، با از بین رفتن میدان مغناطیسی مریخ، وزش بادهای خورشیدی موجب از بین رفتن اتمسفر و آب سطحی سیارهی مریخ گردیده است.