北宋以前，我國發明了指南魚。制作方法是，把薄鐵片剪成魚的形狀，然後把魚放在炭火中燒紅，用鐵鉗夾著魚頭，魚尾對準北方，將魚尾尖放在冷水中淬火，這是利用淬火相變和地磁場熱處理工藝使鐵片人工磁化，這樣就制成了人工磁體。將磁魚安放在小木塊上，放在水碗裏，就能指示南北了。後來，又發明了用軸承支撐的指南龜。
北宋沈括的《夢溪筆談》和其他古籍文獻介紹了四種有關指南針的制法和用法。人工磁體的發明，使制造指南針變得很容易，在11世紀後，人們已經將指南針用於航海。後來又發明了將指南針與方向盤結合的“針盤”，也就是羅盤。
我國不但是最早發明指南針的國家，也是最早用磁感應方法制造人造磁體的國家，而且是最早把指南針用於航海的國家，在人類文明史上有著非常重大的意義，所以人們將指南針列為中國最重要的四大發明之壹。