在北宋时期，中国古人就已经发现了磁倾角现象，并在实际制作指南鱼时适当予以校正。金属指南鱼的制造是世界上最早利用地磁场进行人工磁化的实例。
早在战国时期，中国就已有关于“司南”的记载。“司南”是利用天然磁体指极性而发明的指向装置，可说是指南针的始祖。但由于司南还存在不少缺陷，所以在相当长的时间里，这种装置并未得到广泛应用。
随着航海事业的发展和对指向仪器的需求，至迟到了宋代，人们终于发明了指南针，并使之逐步完善起来。
现在已知最早见于文献记载的指南针制法，是曾公亮《武经总要》所载指南鱼。此书提到：……“鱼法以薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”。即先将鱼形铁片烧红，这时铁片内部的磁畴分布杂乱无规律。然后将其放入水中冷却，令铁鱼头尾指向南北方向。此时，在地磁场作用下，铁片内部的磁畴会沿地磁场方向定向排列。随着铁鱼冷却，这种定向排列方式被固化下来，铁鱼因此具有了磁性。
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