L'ago della bussola può essere considerato come la sorgente elementare del campo magnetico: il dipolo magnetico. Le sue estremità sono dette polo nord e polo sud. I poli con lo stesso nome si respingono, mentre quelli di nomi diversi si attraggono. Non è possibile isolare il polo nord dal polo sud: se si spezza in due l'ago si ottengono altri due dipoli. L'origine microscopica del dipolo magnetico sono le correnti elettriche. Una spira percorsa da corrente è equivalente a un dipolo magnetico situato al suo centro e orientato perpendicolarmente al piano della spira. Il moto orbitale degli elettroni attorno al nucleo rende gli atomi dei dipoli magnetici (concorrono anche altri effetti).

Nelle sostanze paramagnetiche i dipoli magnetici atomici sono orientati a caso ed esse non presentano alcuna magnetizzazione. Se si applica un campo magnetico esterno esso orienta in parte i dipoli atomici e compare una certa magnetizzazione che scompare quando si spegne il campo. Vi sono poi delle sostanze dette ferromagnetiche che per temperature più basse di una temperatura critica, detta di Curie, hanno una diversa struttura. Nel solido vi sono regioni dette domini nelle quali i dipoli atomici sono paralleli. Queste regioni hanno una magnetizzazione netta anche se il solido non è magnetizzato. Raffreddando si passa dalla fase paramagnetica a quella ferromagnetica

Applicando un campo magnetico esterno le frontiere dei domini si spostano e nasce una magnetizzazione netta.

Lo spostamento delle pareti dei domini dallo stato iniziale non magnetizzato non è reversibile e se si spegne il campo esterno resta una certa magnetizzazione. Abbiamo così formato una calamita con una magnetizzazione intrinseca in assenza di campo esterno. Da questo stato l'applicazione di un campo esterno sposta in modo reversibile le frontiere dei domini. Il fenomeno che abbiamo descritto prende il nome di isteresi magnetica. Invertendo il campo magnetico si possono riportare i domini alla configurazione iniziale.

Quindi per smagnetizzare una calamita occorre applicare un campo magnetico esterno. L'altra possibilità è di riscaldarla al di sopra della tempertura di Curie (per il ferro è circa di 700 gradi centigradi). I domini scompaiono e se poi raffreddiamo di nuovo riappaiono nella configurazione a magnetizzazione nulla. L'applicazione di un campo magnetico esterno dà inizio all'isteresi magnetica e si riforma la calamita.