大多数人最初欣赏物理学的魅力，是从磁铁开始的。从小我们就接触了这种有趣的“石头”，学会了用它来鉴别眼前的金属是不是铁。但是为什么这个世界上只有能吸收铁的“石头”，却没有能吸收铜和铝的石头呢？
磁铁矿也叫磁铁，但实际上它既不是石头，也不是纯铁物体。一般来说，磁铁还含有许多其他物质。在物理学中，我们称磁铁为“永久磁铁”，顾名思义，是一种在室温下能始终显示磁性的物质。永磁体可以表现出磁性，其他物质表现不出磁性不代表没有磁性。本质上，世界上所有的物质在微观层面上都是有磁性的。为什么这么说？这就要涉及到磁场的性质了。我们知道，电磁学是一脉相承的，所以当我们谈到磁性时，就不得不谈到电，而电子是磁场的初始来源。
世界上所有的物质，无论是铁还是铜，都是由原子组成的，而一个原子的结构大致可以分为两部分，即原子核和核外电子。
以铁原子为例，有26个电子在原子核外层层排列，绕着原子核运动。那么为什么电子会绕着原子核运动呢？因为原子核内有质子，质子带正电，而原子核外的电子带负电。根据同性相斥，异性相吸的原理，原子核外的电子与原子核紧密结合，于是就形成了一个完整的原子。
由于原子核中带正电荷的质子数与带负电荷的电子数相等，相互抵消，普通原子不带电，一旦因为某种原因，少了或多了一个电子，原子就会变成带电离子。虽然普通原子不带电荷，但原子中的电子实际上是带电荷的。有了电荷，周围就会有电场。
既然有了电场，就很容易把磁场弄出来，让带电粒子动起来就行了。事实上，电子和原子核都没有片刻的静止，而是一直在运动。
有一种电子的运动叫做“自旋”，电子的高速自旋必然会产生磁场，这就是为什么我们说所有的物质在微观层面上都是有磁性的。有趣的是，虽然在微观层面上，所有的物质都具有磁性，但在宏观层面上，只有铁、钴、镍等少数金属物质具有天然磁性。为什么会这样？虽然所有的物质都是由原子构成的，但是不同的物质之间，原子的排列结构有很大的差异。我们可以这样理解，大部分物质的原子排列方向并不整齐规则，所以原子的磁性相互抵消，所以由磁性原子组成的物质没有磁性。
一种物质要想具有天然磁性，至少要满足两个条件，一是具有半满的外层电子层结构，二是具有磁场同向排列的晶体结构。
虽然只有两个条件，但足以筛选出世界上大部分的物质，所以只有上述金属物质能满足这两个条件。那么磁铁为什么能吸引铁呢？一般情况下，铁块内部的磁性区域是随机分布的，所以磁场相互抵消，无法直接向外部显示磁性。当磁铁靠近时，就会出现外部磁场。在这种外部磁场的作用下，铁块内部的磁性区域的方向趋于一致，所以对外表现出磁性，与磁铁吸附在一起。
铜不能被磁化的原因是铜原子的电子层是满的。当受到外磁场作用时，会产生电子循环，使自身磁性与外磁场相反，从而表现出抗磁性。所以铜也是典型的抗磁性。
与铜不同，铝原子中有一个不成对电子，所以在外磁场的作用下，铝原子会沿着外磁场线的方向排列，从而表现出顺磁性。顺磁性物质本身是一种非磁性物质，但它不是非磁性的。如果用精密的仪器进行测量，会发现在外磁场的作用下，铝会在磁场方向呈现出很弱的磁化。综上所述，一种物质能否被某种神奇的“石头”吸引，取决于该物质能否被磁化，而一种物质能否被磁化，取决于该物质的微观结构。这就是为什么世界上只有铁氧体，没有铜铝的原因。