先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦，即圓形磁鐵磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中記載了這些發現：“山上有圓形磁鐵磁石者，其下有金銅。”
其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。圓形磁鐵磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也。”那時的人稱“磁”為“慈”他們把圓形磁鐵磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。并認為：“石是鐵 的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。” 漢以前人們把圓形磁鐵磁石寫做“慈石”，是慈愛石頭的意思。
既然圓形磁鐵磁石能吸引鐵，那么是否還可以吸引其他金屬呢？我們的先民做了許多嘗試，發現圓形磁鐵磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬，也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到圓形磁鐵磁石只能吸引鐵，而不能吸引其他物品。當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時，有時候互相吸引，有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極，一個稱N 極，一個稱S 極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時的人們并不知道這個道理，但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢，有一個名叫欒大的方士，他利用圓形磁鐵磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西，通過調整兩個棋子極性的相互位置，有時兩個棋子相互吸引，有時相互排斥。欒大稱其為“斗棋”。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝，并當場演示。漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為“五利將軍”。欒大利用圓形磁鐵磁石的性質，制作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個大磁體，它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體，可以自由轉動時，就會因磁體同性相斥，異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白，但這類現象他們很清楚。