中國古代四大發(fā)明之一。利用磁鐵在地球磁場中的南北指極性而制成的一種指向儀器，有多種形體。戰(zhàn)國時期，已發(fā)現(xiàn)磁石吸鐵的現(xiàn)象，并用天然磁石制造“司南之勺”，“其柄指南”。此后,經(jīng)過長時期的實踐,發(fā)現(xiàn)人工磁化的方法，造成更高一級的磁性指向儀器。
宋代科學家沈括首先記載了地磁偏角，說用天然磁石摩擦鋼針，使之磁化成為磁針，可以指南，而常微偏東，并介紹了四種支掛磁針的方法：一是浮于水面，二是放在指甲上,三是放在碗沿上,四是線縷懸掛（見彩圖縷懸法指南針據(jù)沈括記載復制模型）。宋軍中配備指南魚，是將薄鐵葉剪成魚形而磁化，用于陰天和黑夜判斷行軍方向。后來又發(fā)展成磁針和方位盤聯(lián)成一體的羅經(jīng)盤,即羅盤。曾三異在《因話錄》中記載當時有“地螺”,“或有子午正針，或用子午、丙壬間縫針”。這種地羅還是一種水羅盤。當時，陰陽家用地羅看風水。在清丈田地和判決土地訴訟時,也使用地羅。據(jù)《萍洲可談》、《宣和奉使高麗圖經(jīng)》、《諸蕃志》和《夢粱錄》記載，至晚在北宋后期，指南針已用于航海，南宋時，使用“針盤”導航。這種針盤還使用“浮針”，這對于海上交通的發(fā)展，中外經(jīng)濟文化交流，起了極大作用。
最早的“指南針”戰(zhàn)國時代，我國人民利用磁鐵造成了一種指示方向的工具，叫“司南”?！八灸稀本褪侵改系囊馑?。
司南的形狀和現(xiàn)在的指南針完全不同。它是根據(jù)我國古代的勺子的形狀制成的，很象我們現(xiàn)在用的湯匙。
司南是怎樣制成的呢？古書上缺少詳細的記載，又沒有實物留下來，所以我們沒有辦法知道它的準確形狀。根據(jù)專家們的研究，司南大約是把整塊的天然磁鐵，輕輕地琢磨成勺子的形狀，并且把它的S極琢磨成長柄，使重心落在圓而光滑的底部正中。
司南做好以后，還得做一個光滑的底盤。使用的時候，先把底盤放平，再把司南放在底盤的中間，用手撥動它的柄，使它轉(zhuǎn)動。等到司南停下來，它的長柄就指向南方，勺子的口則指向北方。
司南的底盤是用青銅做的，有的是個涂漆的木盤，青銅和漆器都比較光滑，磨擦的阻力比較小，司南轉(zhuǎn)動起來很靈活。這種底盤內(nèi)圓外方，四周還刻有表示方位的格線和文字?，F(xiàn)在的出土文物中，就有這樣的銅盤和涂漆的木盤；還有東漢時候的一幅石刻，刻著一個小勺子放在一個小方臺上，有人認為這就是司南。
司南是世界上最早的“指南針”。戰(zhàn)國時候，有人去采玉，怕在荒山中迷路，就帶上司南。
司南必須放在光滑的底盤上旋轉(zhuǎn)，底盤還必須放平，否則就會影響它指南的作用，甚至會使它從底盤上滑下來。因此，人們發(fā)明司南以后，又繼續(xù)不斷地研究改進指南的工具。
指南魚公元九六零年，宋太祖建立宋朝，結(jié)束了五代十國時期的封建割據(jù)局面。北宋時候，農(nóng)業(yè)、手工業(yè)和商業(yè)都有了新的發(fā)展。在這個基礎(chǔ)上，我國的科學技術(shù)獲得了輝煌的成就。宋朝時候，我國在指南針的制造方面，跟造紙法和印刷術(shù)一樣，也有很大的發(fā)展。
大約在北宋初年，我國又創(chuàng)制了一種指南工具——指南魚。
當時有一部有名的軍事著作，叫《武經(jīng)總要》，其中說：行軍的時候，如果迂到陰天黑夜，無法辨明方向，就應(yīng)當讓老馬在前面帶路，或者用指南車和指南魚辨別方向?！段浣?jīng)總要》這部書是在北宋仁宗慶歷四年（公元一零四四年）以前寫成的。這就是說，在那個時候，我國已經(jīng)有指南魚，并且把它應(yīng)用到軍事方面去了。
指南魚用一塊薄薄的鋼片做成，形狀很象一條魚。它有兩寸長、五分寬，魚的肚皮部分凹下去一些，使它象小船一樣，可以浮在水面上。
鋼片做成的魚沒有磁性，所以沒有指南的作用。如果要它指南，還必須再用人工傳磁的辦法，使它變成磁鐵，具有磁性。
關(guān)于怎樣進行人工傳磁，《武經(jīng)總要》沒有明白的記載，但是它指出，指南魚要用“密器收之”，也就是說，要拿一個密封的合子藏起來。根據(jù)這一點來看，當時的人工傳磁法大約是這樣的：把鋼片做的魚和天然磁鐵放在同一個密封的合子里，使它們接觸，時間久了，鋼片做的魚就也會具有磁性，變成磁鐵。
原來，不管磁化或者沒有磁化的鋼鐵里面，每一個分子都是一根“小磁鐵”。沒有磁化的鋼條，它的分子毫無次序地排列著，“小磁鐵”的磁性都互相抵消了。磁化了的鋼條，所有的“小磁鐵”都整整齊齊地排列著，同性的磁極朝著一個方向，不用說，整個鋼條就具有磁性了。如果拿一塊磁鐵，緊緊擦著一根沒有磁化的鋼條，老是從這一頭向另一頭移動，那么，由于磁鐵的吸力，普通鋼條中的分子也都順著一個方向排列起來，這樣，就完成“傳磁”的工作了。《武經(jīng)總要》上講到的“密器收之”，可能就是指這種人工傳磁方法。
我國人民發(fā)明用人造磁鐵做指南魚，這是一個很大的進步。這說明我國人民在九百多年前就已具有相當豐富的磁鐵知識了。
使用指南魚，比使用司南要方便，它不需要再做一個光滑的銅盤，只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不會影響指南的作用，因為碗里的水面是平的。而且，由于液體的摩擦力比固體小，轉(zhuǎn)動起來比較靈活，所以它比司南更靈敏，更準確。
當時不但有鋼片做的指南魚，還有用木頭做的指南魚和指南龜。宋代《事林廣記》記載了用木頭做指南魚的方法：用一塊木頭刻成魚的樣子，象手指那樣大，在魚嘴往里挖一個洞，拿一條磁鐵放在里面，使它的S級朝外，再用蠟封好口。另外用一根針從魚口里插進去，室南魚就做好了。把指南魚放到水面上，魚嘴里的針就指向南方。
指南龜也是用木頭刻成的，放磁鐵的辦法和木頭指南魚一樣，插在尾部。指南龜不放在水里，人們在它的肚子下面挖一個洞，把它裝在光滑的竹釘上面，使它便于自由轉(zhuǎn)動，它尾部的那根針，也會自動指向南方。
這種木頭指南魚和指南龜，很可能是一些懂得方術(shù)的方士創(chuàng)造的，做成以后只是用來變戲法。所以《事林廣記》的作者，把它們當作《神仙幻術(shù)》了。
