Nam châm tạo ra quanh nó một vùng ảnh hưởng vô hình gọi là từ trường. Bên trong miếng sắt có vô số vùng từ tính tí hon, bình thường quay lung tung mỗi vùng một hướng nên triệt tiêu lẫn nhau và sắt không có từ tính. Khi đưa lại gần nam châm, từ trường của nó ép các vùng tí hon ấy quay về cùng một hướng, biến miếng sắt thành một nam châm tạm thời. Hai nam châm đặt gần nhau thì hút nhau, nên sắt bị kéo về phía nam châm.

Cốt lõi của hiện tượng là tính chất từ của sắt, gọi là sắt từ. Trong những vật liệu này, các vùng từ tính nhỏ, còn gọi là đô-men, có thể được sắp cho quay đồng loạt về một hướng dưới tác dụng của từ trường bên ngoài. Khi đã cùng hướng, chúng cộng dồn tác dụng lại thành từ tính đủ mạnh để hút. Không phải kim loại nào cũng làm được điều này: sắt, niken và côban thì có, còn nhôm hay đồng thì hầu như không, đó là lý do nam châm hút đinh sắt nhưng không hút lon nhôm. Nếu sắt bị nung quá nóng, các vùng từ tính bị nhiễu loạn và mất khả năng sắp hàng, nên sắt cũng thôi bị hút.

Bạn có thể thấy điều này qua chiếc nam châm dán tủ lạnh. Nó hút chặt vào cánh cửa thép nhưng lại rơi tuột nếu bạn thử dán lên tường nhôm hay mặt kính. Thú vị hơn, nếu bạn dùng nam châm chà nhiều lần theo một chiều lên một chiếc kim khâu bằng thép, chiếc kim đó sẽ nhiễm từ và tự hút được các mảnh sắt nhỏ, thậm chí làm được la bàn tạm. Đó là bằng chứng cho thấy sắt có thể được sắp từ tính.

Nhiều người tưởng nam châm hút được mọi thứ kim loại, nhưng thật ra nó chỉ hút mạnh sắt và vài kim loại họ hàng như niken, côban; vàng, bạc, nhôm, đồng thì gần như trơ. Cũng có người nghĩ bản thân miếng sắt vốn đã là nam châm, trong khi nó chỉ nhiễm từ tạm thời khi ở gần nam châm rồi mất dần từ tính sau đó. Hiểu đúng điều này giải thích vì sao một chiếc chìa khóa sắt không tự hút đồ vật cho tới khi được nam châm hóa.