แม่เหล็ก
แม่เหล็กมี 2 ขั้วเสมอ ขั้วเหนือและขั้วใต้ ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ (N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้ (S) ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ เมื่อนำแม่เหล็ก 2 อันมาอยู่ใกล้กัน ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน และขั้วต่างกันจะดูดกัน แรงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองของแม่เหล็กและลดน้อยลงเมื่อถัดเข้ามา เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ ทั้งสามมิติ สนามแม่เหล็กหมายถึงบริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงไปถึง
ประสาทสัมผัส
การรับรู้สนามแม่เหล็กเป็นความสามารถในการตรวจจับทิศทางอาศัยสนามแม่เหล็กโลก ความสำนึกรู้ในทิศทางอย่างนี้พบบ่อยที่สุดในนก[35][36][37] และก็ปรากฏในแมลงเช่นผึ้งด้วย แม้ว่าจะเป็นที่ตกลงกันดีว่า ประสาทสัมผัสอย่างนี้มีอยู่ในนก เพราะเป็นประสาทสัมผัสที่สำคัญในการหาทิศทางของนกที่ย้ายถิ่น แต่ก็เป็นปรากฏการณ์ที่ยังไม่มีความเข้าใจที่ดี[38] งานวิจัยหนึ่งพบว่า ปศุสัตว์มีการรับรู้สนามแม่เหล็กด้วย เพราะมักจะทำแนวกายของตนไปในแนวเหนือใต้[39] แบคทีเรียประเภท Magnetotactic สร้างแม่เหล็กเล็ก ๆ ในตนแล้วใช้แม่เหล็กในการกำหนดแนวทิศทางของตนเปรียบเทียบกับสนามแม่เหล็กโลก[40][41] คำถามว่า การรับรู้สนามแม่เหล็กอาจจะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างไรเป็นประเด็นในงานวิจัยประเด็นหนึ่ง[42]