철가루를 끌어당기는 자기력을 지닌 물체. 공업적으로 만들어지는 강한 자석을 영구자석이라고 하는데, 일반적으로는 단순히 자석이라 부르는 경우가 많다. 예로부터 알려진 천연자석은 자철광 같은 암석이지만 영구자석은 철합금이므로＜자석＞이라기보다는 중국어의＜자철(磁鐵)＞이라고 부르는 편이 적합한 것 같다.

그러나 최근의 영구자석 생산에서는 바륨페라이트(산화물)자석이 가장 많아졌으므로 다시＜자석＞이라 부르기에 적합한 시대가 되었다. 순철(純鐵)은 자기력이 약하므로 자석이라고 부르기 어려운 물질이지만 바깥쪽에 코일을 감고 전류를 흐르게 하면 전류가 흐르고 있는 동안에는 강한 자기력을 나타낸다.

영구자석에 대응하여 이것을 일시자석이라고 하며, 이 구조물을 전자석이라고 한다. 가운데에 있는 순철을 제거하고 코일만 남겨 두고 전류를 흐르게 하면 일시자석처럼 작용하므로 이것도 자석이라고 부르는 경우가 있다.
초전도코일을 사용한 초전도자석이 그 예라고 할 수 있다. 영구자석은 용도에 따라서 여러 가지 형태로 만들어지며 자침·막대자석·원기둥자석·말굽자석·U형자석 등으로 불리고 있다.

자침이 지구자기에 감응하여 남과 북을 가리키는 것은 잘 알려져 있으며, 북쪽을 가리키는 바늘 끝쪽을 북극 또는 N극, 반대쪽을 남극 또는 S극이라고 명명하고 있다. N극에는 N자가 새겨져 있거나 적색이 칠해져 있다. 자기컴퍼스도 단순히 자석이라고 하는 경우가 많으며 넓은뜻으로는 자석이 될 수 있는 강자성물질을 모두 자석이라 한다.

자석을 분할해 보자. 페라이트 자석은 쉽게 쪼개지므로 이 실험에 적합하다. 쪼개진 파편은 각각 자석이 된다. 실험은 여기까지 가능하나 이 분할의 종착점은 원자이다. 자기학에서는 원자 하나하나가 자기모멘트를 지닌 원자자석이며, 이것들이 모멘트의 방향을 같게 하여 정렬하고 있는 것으로 보고 있다.

이와 같은 성질은 철족원자(鐵族原子)나 희토류 금속원자 등 특별한 그룹의 원자가 지니는 특성이며, 이들 특별한 원자를 함유하는 물질만이 강자성체가 될 수 있다. 미시적인 관점에서는, 원자자석의 원인은 주로 원자 중의 전자의 자전(스핀)에 수반하는 자기모멘트이다. 전자의 자전은 전하의 원운동, 즉 원전류라고 생각하면 자기모멘트를 가지게 되는 것을 이해할 수 있다.

강자성체 내부는 이와 같이 처음부터 자석으로 되어 있으며 이것을 자발자석이라고 한다. 순철 등이 자발자화되어 자발자석으로 될 수 없는 까닭은 내부가 자연히 세분된 영역(자기구역)으로 나뉘어 각 자기구역의 자기모멘트가 서로 상쇄되도록 배치되어 있으므로 전체적으로는 자기모멘트가 없기 때문이다. 이것을 자기소거(磁氣消去) 상태라고 한다. 자기장 속에 들어가면 자기장에 반대 방향의 자기구역은 자기장 방향으로 모양이나 방향을 바꾸어 전체적인 자기모멘트가 생긴다. 이것을 자화(磁化)라고 한다. 자기장이 강해 전체 자기구역이 자기장 방향을 향하고, 따라서 전체가 1개의 자석으로 된 상태가 포화자화(飽和磁化)이다.

쇳조각이 자석에 당겨지는 현상은 자석이 형성하는 자기장에 의해 쇳조각이 자화되어 2개의 자석이 서로 작용하기 때문이라고 설명할 수 있다. 자석에서 멀리 떼어 놓으면 쇳조각은 다시 원래의 상태로 돌아가 자기모멘트를 거의 잃게 된다.

이와 같이 자화는 자기구역의 모양·배치·방향 등이 바뀜으로써 진행된다. 이들이 변하기 어려운 구조를 지닌 것은, 일단 자화되면 자기장을 0으로 해도 원래대로 돌아가지 않고 자기모멘트가 남는다. 이 잔류자화(殘留磁化)가 큰 것이 영구자석이다. 잔류자화를 0으로 하기 위해 역방향으로 자기장을 걸 때 이 자기장의 크기를 보자력(保磁力)이라고 부르는데, 이것이 클수록 안정된 영구자석이다. 영구자석의 재료로는 이와 같은 물질을 구하고 있다.

예를 들면 가정에서는 봉재용 바늘을 자석에 마찰하여 자석을 만들고 있는데, 이 봉재용 바늘은 탄소강이므로 순철에 비해 보자력이 높다. 자기구역의 형태가 변하기 어려운 구조로는, 자석을 미립자의 집합처럼 만들어 각 미립자를 하나의 자기구역으로 만드는 방법이 있다. 이것으로 자기구역 형성은 고정되어 변하지 않게 되며 자화는 자기모멘트의 회전만으로 진행되어 보자력이 커진다. 이것을 분말자석(粉末磁石)의 원리라고 하며 오늘날 영구자석의 재료는 모두 직접적·간접적으로 이 원리에 의해 만들어지고 있다.

이와는 달리 일시 자석의 자성체(磁心)는 전류를 끊고 자기장이 0이 되면 곧 자기모멘트를 잃어버리기 때문에 보자력이 작고 자화되기 쉬운(즉, 투자율이 높은) 물질이 필요하다. 순철·퍼말로이합금·망간아연페라이트 등이 그 예이다. 또한 잔류자화를 지닌 것을 자기소거 하고자 할 때에는 큰 교류자기장에 넣어서 자기장을 서서히 0으로 하는(교류자기소거) 방법을 취한다.

자기카드를 전원트랜스 위에 놓으면 자기가 소거되어 기록내용이 없어지는 것은 이런 이유 때문이다. 원자자석이 열진동(熱振動)으로 인해 정렬(整列)을 할 수 없을 때까지 온도를 높이 올리면 자기는 완전히 소거된다. 이 온도를 퀴리온도라고 한다.

그러나 이 열자기소거는 실용적으로 이용하기 어렵다. 음극과 양극은 분리를 해도 양극은 존재하므로 불가능하지만 구분을 할 수 있다.