Fizik kalıcı mıknatısları ve elektromıknatısları tanır. En yaygın kalıcı mıknatıslar demir içerir. Çelik, demir bazlı metalik alaşım için genel bir terimdir. Kuşkusuz, kalıcı mıknatısları iyi yapan çelik alaşımları var. Bununla birlikte, paslanmaz çelik gibi diğer çelik alaşımları daimi mıknatısları korkunç kılar.
Kalıcı bir mıknatıs, dış kabuk elektronları eşleştirilmemiş ve alan olarak bilinen mikroskobik hacimler üzerinde paralel olarak hizalanan metalden oluşur. [Kristal kafesle karşılaştırıldığında, mikroskobik ölçek çok büyüktür.] Bu alanlar rastgele hizalanabilir. Metal bir çekiçle veya başka bir aletle vurulursa veya harici bir manyetik alana yerleştirilirse, alanları paralel olarak hizalanabilir. Ortam sıcaklığı Curie sıcaklığından düşükse, harici manyetik alan kaldırıldıktan sonra alanlar aynı hizada kalır. Böylece, metal kalıcı bir mıknatıstır.
Demire ek olarak, nikel veya kobalt kullanılarak kalıcı mıknatıslar yapılabilir. Ayrıca alaşımlar kullanılarak inşa edilebilirler. Nadir toprak elementleri ve hatta seramikler, yüksek alanlı kalıcı mıknatısların popüler bileşenleridir.
Kalıcı mıknatıslar kalıcı olarak adlandırılır, ancak terim yanıltıcıdır. Zamanla, manyetik alanları hizalamayı kaybeder. Uyum kayıp oranı, yüzde 1 oranındadır.
Elektromıknatıslar, akım alan iletkenlere, manyetik alanlarını üretmek için bağımlıdır. En yüksek manyetik alan elektromıknatısları, su soğutmalı ayrık bakır halka yığınlarına dayanır. Süper iletken tel bobinleri, birçok bilim laboratuvarında ve hastane radyoloji ünitelerinde yüksek manyetik alanlar üretmek için kullanılır. Sadece küçük akımların mevcut olduğu durumlarda, bobin “yumuşak” demir gibi büyük manyetik duyarlılığa sahip bir malzeme çekirdeğinin etrafına sarılabilir. Bu tip elektromıknatıs ile ilgili sorunlardan biri, çekirdeğindeki demirin küçük bir kalıntı [kalıcı] manyetik alan tutacağıdır.