公元前7世纪前后，中西方各自独立发现了磁石互相吸引、排斥和吸铁等现象。中国秦汉时期的司南可能是用磁石打磨而成的勺状物品。中晚唐时期，又发明了磁石摩擦和水浮的方式制作指南针，并发现了地磁偏角。北宋时指南针获得极大发展，发展出水浮、悬吊、指甲、碗唇等安置方式，发明了鱼状铁片热剩磁磁化方法。
指南针最重要的应用是在航海领域。用指南针标定港口、岛屿、暗礁或其他重要地点的方位，再加上航程、时间、水文等信息，形成“针路薄”，就可以导航了。
12世纪末至13世纪初，马可波罗出生前几十年，欧洲和阿拉伯地区已经开始使用指南针。他们将鱼形铁片与磁石摩擦磁化，直接或借助木片浮在水上、油上指南。
指南针被誉为影响世界的“四大发明”之一，极大地推动了航海事业的发展，对中世纪以来的世界大融合发挥了积极影响。
《武经总要》“鱼法”模型
《武经总要》“鱼法”记录了中国古代独有的指南针磁化工艺：通过加热降低鱼形铁片矫顽力，借助铁钳微弱的表磁和热剩磁效应将其磁化，全程不用磁石摩擦。
南宋墓出土手持罗盘的张仙人俑
江西临川出土两枚张仙人俑，各手持一个罗盘。磁针中央有孔，证明在南宋已经使用了旱罗盘。
风水罗盘
中国古代的风水师将罗盘与堪舆术结合起来，认为据此可以判断特定人或事的最佳方位和时间等。
13世纪阿拉伯水浮式指南针模型（伊斯兰博物馆制作）
水浮式指南针容易横向漂移，甚至接触罗盘壁，影响指向效果。13世纪阿拉伯文献记载的水浮式指南针用较长的磁铁片与木片交叉组合，有效克服了这个缺点。
17世纪欧洲带有常平环的航海罗盘模型（伊斯兰博物馆制作，外直径约15-20厘米）。
近代航海将罗盘安装在常平环上，不受风浪摇晃；并且磁体装在圆形表盘下，带动刻度盘转动，可以全方位指向。
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