指南针是我国的四大发明之一。东汉王充《论衡“》中说“司南之构，投之于地，其抵指南”，是早期对司南比较清楚的描述。考古学家根据古代文献的描述复原了司南，但是这是不是指南针的雏形，学术界还有很大的争议。

指南针，古代叫司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的结果作为中国古代四大发明之一，它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。在中国古代，指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位

但是没有争议的是，在元代，指南针已经开始应用于航海等人类活动中。指南针的基本原理就是一个可以自由旋转的小磁针，在地磁场的作用下，小磁针一端指南，一端指北。指南的一端就被称为南极(S极)，指北的一端就被称为北极 (N极) 。一般我们把指北的一端涂成红色，所以也有人把指南针叫做指北针。

直白点说：

地球是一个大磁体。地球的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。地球表面的磁体，当可以自由转动时，就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北。指南针主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。

在十一世纪以前的某个时期就已发现，不仅可以用铁块在磁石上磨擦产生磁化现象；而且还可以用烧红的铁片，经过居里点(CuriePoint)，冷却或淬火而得到磁化，操作时，铁片保持南北方向。