指南針是中國古代四大發(fā)明之一。早在春秋戰(zhàn)國時期，人們對磁現(xiàn)象就有了深刻的認識。古代中國人認為，磁石吸鐵，有如慈母懷子，因此在先秦的許多文獻中，多將“磁石”寫作“慈石”。戰(zhàn)國后期的哲學家韓非的著作中，不但有關于磁現(xiàn)象的記載，而且有把磁性用于辨別方位的記載。這表明，在那時人們已開始用磁石來制造最初的羅盤。

到了西漢時期，中國古代磁學有了進一步發(fā)展。東漢哲學家王充在其著作《論衡》中曾有過這樣的記述：“司南之杓，投之于地，其柢指南?！边@說明，作為指南針前身的司南在當時已得到較為廣泛的應用。

西漢以后，古代羅盤技術的研究和應用已發(fā)展到了一個新階段。首先，形如勺的司南已發(fā)展成為基本上具有近代形式的指南針。其次，對磁學的研究也有了進一步的發(fā)展。北宋時期的大科學家沈括是中國古代羅盤技術與磁學知識的集大成者。在羅盤技術方面，沈括系統(tǒng)地總結了制作指南針的縷懸法、水浮法等四種不同的制作方法。他在《夢溪筆談》一書中有這樣的敘述：選擇新的蠶絲，用蜂蠟把它粘在磁針的中央，懸吊在沒有風的地方，這時磁針便指向南方?；蛘呤前汛盆F針粘在燈心草上，浮在水面，這時磁針同樣可以指示南方，但稍稍偏東。

在漢、唐時代，指南針多用于迷信的“看風水”活動，到11世紀，指南針才開始用在航海上。宋德宗時，曾經(jīng)南航蘇門答臘的朱彧留下過這樣的記載：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針?！边@說明，當時確實已把指南針用于航海。在我國指南針已經(jīng)很普及的時候，歐洲還根本不知道它。12世紀，我國和阿拉伯之間的海上貿易逐漸發(fā)展起來，指南針也通過南海航路傳到印度，以后又通過印度傳到阿拉伯，從阿拉伯輾轉傳到歐洲。在歐洲，最先仿制出指南針的是法國人古約。1205年，古約在研究中國指南針制作技術的基礎上，試制出了歐洲最早的指南針。到了15世紀，由于羅盤制作技術在歐洲的普及，羅盤被廣泛地用于海上探險活動。當羅盤的應用越來越廣泛時，對磁學的研究也隨之有了初步的發(fā)展。1492年，意大利人哥倫布在航海時發(fā)現(xiàn)了磁偏角。雖然哥倫布發(fā)現(xiàn)磁偏角的時間比中國的沈括發(fā)現(xiàn)磁偏角的時間晚400多年，但哥倫布是在并不知道中國人的發(fā)現(xiàn)的情況下獨立發(fā)現(xiàn)磁偏角的，這說明當時歐洲人對磁現(xiàn)象的觀察和研究有了深入和發(fā)展。16世紀，卡爾達諾完成了關于羅盤裝置，即所謂的“卡爾達諾裝置”的重要發(fā)明。這項發(fā)明是由三個具有互相垂直旋轉軸的同心環(huán)組成的支持裝置，把羅盤固定在內環(huán)上，通過外環(huán)的軸把整個裝置架設在船體上。這樣，無論船體怎樣搖晃，羅盤總是可以始終保持水平，準確地指示南方。