De natuurkunde herkent permanente magneten en elektromagneten. De meest voorkomende permanente magneten bevatten ijzer. Staal is een algemene term voor een op ijzer gebaseerde metaallegering. Zonder twijfel zijn er staallegeringen die fatsoenlijke permanente magneten maken. Andere staallegeringen zoals roestvrij staal vormen echter vreselijke permanente magneten.
Een permanente magneet is samengesteld uit metaal waarvan de buitenste schilelektronen niet gepaard zijn en die parallel uitgelijnd zijn over microscopische volumes die bekend staan als domeinen. [In vergelijking met het kristalrooster is de microscopische schaal enorm.] Deze domeinen kunnen willekeurig worden uitgelijnd. Als het metaal wordt geraakt met een hamer of een ander gereedschap of als het wordt geplaatst in een extern magnetisch veld, kunnen de domeinen parallel worden uitgelijnd. Als de omgevingstemperatuur lager is dan de Curie-temperatuur, blijven de domeinen op één lijn nadat het externe magnetische veld is verwijderd. Het metaal is dus een permanente magneet.
Naast ijzer kunnen permanente magneten worden geconstrueerd met behulp van nikkel of kobalt. Ze kunnen ook worden opgebouwd met legeringen. Zeldzame aardelementen en zelfs keramiek zijn populaire bestanddelen van permanente magneten met een hoog veld.
Permanente magneten worden permanent genoemd, maar de term is misleidend. Na verloop van tijd verliezen hun magnetische domeinen hun uitlijning. Het uitlijningsverliespercentage is in de orde van grootte van 1% per eeuw.
Elektromagneten zijn afhankelijk van stroomvoerende geleiders om hun magnetische velden te genereren. De elektromagneten met het grootste magnetische veld vertrouwen op watergekoelde stapels gespleten koperen ringen. Supergeleidende spoelen van draad worden gebruikt voor het genereren van hoge magnetische velden in veel wetenschapslaboratoria en ziekenhuisradiologie-eenheden. Waar slechts kleine stromen beschikbaar zijn, kan de spiraal rond een kern van materiaal worden gewikkeld met grote magnetische gevoeligheid zoals "zacht" ijzer. Een van de problemen met dit type elektromagneet is dat het ijzer in zijn kern een klein restant [permanent] magnetisch veld zal behouden.