در الکترومغناطیس کلاسیک تعریف میدان مغناطیسی به صورت «میدان حاصل از بار الکتریکی در حال حرکت در اطراف آن» میباشد. میدان مغناطیسی از تک بارها، سیم های حامل جریان، جهت گیری دو قطبیهای مغناطیسی (آهنرباهای دایمی)، جریان سیال رسانا (میدان مغناطیسی زمین) ایجاد میشوند.
نقشه سادهای از میدان مغناطیسی کره زمین که منبع میدان مغناطیسی زمین را به صورت یک آهنربا نشان میدهد. قطب شمال زمین در نزدیکی بالای تصویر و قطب جنوب نزدیک پایین آن است. توجه کنید که قطب جنوب آهنربا در اعماق داخل زمین در زیر قطب جنوب مغناطیسی آن است. میدان مغناطیسی زمین حاصل عبور جریان دائم الکتریکی در هسته مایع خارجی آن است.
در الکترو دینامیک نسبیتی بین میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی تفاوتی وجود ندارد و تعریف میدان الکترو مغناطیسی به صورت «اثر بار الکتریکی در اطراف آن» تعریف میشود. چون حرکت کاملاً نسبی در نظر گرفته میشود و نمیتوان بین بار ثابت و بار متحرک تفاوتی قایل شد (متحرک بودن یا ثابت بودن برای ناظرهای مختلف تفاوت میکند). نیروی حاصل از این میدان را نیروی لورنتس میخوانند.
به بیانی دیگر میدان مغناطیسی میدانی است که توسط یک جسم مغناطیسی یا ذرات، و یا با تغییر میدان الکتریکی، تولید شده است و توسط نیرویی که روی دیگر مواد مغناطیسی و یا حرکت بار الکتریکی اعمال میشود شناسایی میشود. میدان مغناطیسی در هر نقطه داده شده توسط هر دو پارامتر جهت و شدت (یا مقاومت) مشخص میشود، که به عنوان یک میدان برداری شناخته میشود. اشیایی که خود میدان مغناطیسی تولید میکنند آهنربا نامیده میشوند. آهن رباها توسط نیروها و گشتاورهایی که توسط میدانهای مغناطیسی تولید میکنند بر یکدیگر تاثیر میگذارند.
آهنربا معمولاً خود را در جهت میدان مغناطیسی موضعی تراز میکند. قطب نماها از این اثر برای اندازه گیری جهت میدان مغناطیسی موضعی، تولید شده توسط زمین استفاده میکنند. ریاضیات پیچیده که میدان مغناطیسی یک شی را نشان میدهد با استفاده از خطوط میدان مغناطیسی نشان داده میشوند. این خطوط صرفا یک مفهوم ریاضی است و به صورت فیزیکی وجود ندارد. با این حال، برخی پدیدههای فیزیکی از قبیل تراز شدن براده های آهن در یک میدان مغناطیسی، به مانند خطوط در یک الگوی مشابه با خطوط فرضی میدان مغناطیسی از جسم را تولید میکند. جهت خطوط میدان مغناطیسی که تراز دلخواه برای براده آهنی که بر روی کاغذی که بر روی یک نوار آهنربا قرار دارد، پاشیده شده است، نشان میدهد. جاذبه متقابل قطب مخالف براده آهن منجر به تشکیل خوشههای دراز از براده در امتداد خطوط میدان شده است.
میدان مغناطیسی و آهن ربای دائم:
آهنرباهای دائم اشیائی هستند که میدانهای مغناطیسی مداوم خود را تولید میکنند. همه آهنرباهای دائم دو قطب شمال و جنوب دارند. آنها از مواد فرو مغناطیسی مانند آهن و نیکل که مغناطیسی شدهاند ساخته شدهاند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آهنرباها، مغناطیسی شدن و در زیر فرو مغناطیسی شدن را ببینید. میدان مغناطیسی غیر یکنواخت مانند اثر قطب های متضاد به دفع و جذب قطب مغناطیسی همنام همدیگر را دفع میکنند در حالی که دو قطب مخالف همدیگر را جذب میکنند. این مثال خاص از یک قاعده کلی است که آهن رباهایی که میدان قوی تری دارند جذب میکنند (یا بسته به جهت دفع میکنند). به عنوان مثال، یک قطب مغناطیسی که در نزدیکی قطب مخالف قرار داده شده به سمت میدان مغناطیسی قوی تر کشیده میشود. این اثر بستگی به جهت گیری آهنربا نسبت به میدان مغناطیسی دیگر دارد؛ دو قطب همنام در نزدیکی یکدیگر همدیگر را به مناطق دور از میدان مغناطیسی ضعیف تر هل میدهند. در بسیاری از موارد، نیرو و گشتاور در آهنربا میتواند کاملا با فرض 'شار مغناطیسی' در نزدیکی قطب آهنربا مدل سازی شوند. در این مدل، قطبهای مغناطیسی جذب و دفع یکدیگر به شیوهای مشابه با شار الکتریکی انجام میدهند. هر 'شار مغناطیسی' میدان B خود را تولید میکند و توسط میدان B از دیگر شارهای مغناطیسی متاثر میشود. میدان خارجی H نیرویی در جهت H در قطب شمال و در خلاف جهت H در قطب جنوب ایجاد میکند. در میدان مغناطیسی غیر یکنواخت هر قطب زمینههای مختلف دارد و به عنوان نیروی متفاوتی است. تفاوت در دو نیرو حرکت آهنربا در جهت افزایش میدان مغناطیسی را باعث میشود و نیز ممکن است باعث گشتاور خالص نیز شود. پس هر قطب مغناطیسی، منبعی از میدان H است که در نزدیکی قطبها قوی تر است.