È ben noto che se consideriamo un pezzo di materiale magnetico a forma di barretta e della limatura di ferro nelle sue vicinanze, quest'ultima viene attratta prevalentemente in corrispondenza delle estremità della barretta. Queste regioni prendono il nome di poli della calamita. Si identificano due poli: il polo nord è associato all'estremità che è diretta verso il nord geografico, il polo sud è associato all'altra estremità.

Avvicinando due calamite si verifica che esiste una forza repulsiva fra poli magnetici dello stesso tipo, e attrattiva fra poli magnetici opposti. In particolare l'intensità di tale forza risulta inversamente proporzionale al quadrato della distanza ed è diretta secondo la congiungente i due poli. Vi è quindi una notevole similitudine con le forze elettrostatiche. La differenza fondamentale è la seguente: mentre è possibile isolare cariche elettriche positive o negative, non è stato finora possibile osservare poli magnetici isolati.

L'esistenza di poli magnetici isolati fu prevista da Dirac nel 1931, ma fino ad ora nessuna ricerca è riuscita ad evidenziarli. Il magnetismo è dovuto, a livello microscopico, alle correnti atomiche, ossia al moto degli elettroni attorno ai nuclei e allo spin elettronico. Ciascun atomo può essere visto come un dipolino magnetico. Un materiale immerso in un campo magnetico si magnetizza perché si ha una polarizzazione delle molecole che costituicono il materiale.

In un materiale omogeneo, quando si sommano i differenti contributi atomici, si ottiene solo una corrente o una densità di carica magnetica macroscopica superficiale. Se però si spezza il materiale in due parti, nel tentativo di dividere i due poli, si ottengono ancora due calamite, ciacuna con proprietà analoghe al mezzo originario. I singoli dipolini magnetici, che nel materiale iniziale davano contributo nullo all'interno, ora danno un contributo differente da zero alle nuove estremità. Per cui avvicinando le due barrette ottenute si manifestano forze repulsive o attrattive a seconda della loro orientazione reciproca.