1. Từ trường 
Cũng như điện trường, từ trường chỉ có thể nhìn thấy gián tiếp. Từ trường tác dụng trên các vật thể hay vật liệu nhất định không cần thông qua vật chất. Ta có thể thấy tác dụng lực này với kim nam châm hay thiết bị nâng như cần cẩu nam châm (Hình 3). Trong kỹ thuật điện, người ta dùng một hiện tượng vật lý để tạo ra từ trường:

Các dòng điện, tức là các điện tích dịch chuyển, tạo nên từ trường xung quanh chúng.
Các vụn sắt xếp hình tròn bao quanh một đường dẫn điện biểu hiện các đường sức từ (Hình 4).

Trong kỹ thuật điện, người ta mô hình từ trường với những đường sức khép kín đồng tâm xung quanh một dây dẫn điện.
Đường sức của từ trường không có điểm đầu hay điểm cuối, chúng là những đường cong khép kín.
Trong Hình 1, các kim la bàn hướng về một hướng nhất định. Kim la bàn chỉ hướng của từ trường chạy từ cực bắc (đánh dấu màu đỏ) đến cực nam. Mô hình vật lý của một nam châm vĩnh cửu phát xuất từ rất nhiều nam châm cơ bản đồng chỉnh về một hướng.

Nam châm vĩnh cửu hình thành từ sự đồng chỉnh (chỉnh cùng một hướng) của các nam châm cơ bản bên trong vật liệu sắt từ. Vật liệu sắt từ giữ sự đồng chỉnh của các nam châm cơ bản vĩnh viễn (Hình 2).

Các đường sức tư bao quanh một dây dẫn điện có dòng điện chạy qua có cùng hướng. Sự quan sát này của Oersted11, nhà vật lý người Đan Mạch, có thể được dễ ghi nhớ với quy tắc bàn tay phải hay quy tắc con vít:
Khi ta nắm một dây điện có dòng điện chạy qua bằng bàn tay phải sao cho ngón cái hướng về chiều dòng điện, các ngón tay cong theo hướng các đường sức từ (Hình 3).

2. Mạch từ
Dây điện có dòng điện chạy qua tạo quanh nó một từ trường, trong kỹ thuật người ta ứng dụng hiện tượng này với cuộn cảm. cấu trúc của cuộn cảm là một dây điện cách điện quấn quanh một lõi sắt. Vi các vòng dây dẫn điện song song với nhau cho nên các đường sức từ chạy theo cùng một hướng (Hình 4).

Mạch từ (Hình 4) mô tả khoảng không gian định trước cho sự lan truyền của các đường sức.

Các đại lượng cơ bản của từ trường
Thế từ động (sức từ động)
Mỗi điện tích khi chuyển động tạo nên một từ trường. Cường độ dòng điện I tỷ lệ với số lượng hạt mang điện tích e- trong đơn vị thời gian.
Từ trường toàn bộ gia tăng theo tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và số vòng dây điện N nằm song song trên thân cuộn dây (Hình 1 ). Tích số của cường độ dòng điện và số vòng N của cuộn cảm được gọi là thế từ động (θ) với ký hiệu công thức θ (đọc là theta).

4. Cường độ từ trường
Cường độ từ trường chỉ là một đại lượng dùng để tính toán, nó không không có tác dụng vật lý. Người ta còn gọi cường độ từ trường là sự kích thích từ. Nó được dùng để tính toán từ trường trong trong cuộn dây và những linh kiện khác.
Cường độ từ trường H tương ứng thế từ động quy chiếu trên chiều dài trung bình I_m:

Mật độ từ thông và từ thẩm 
Diện tích tiết diện của một cuộn dây là diện tích mà đường sức từ đi xuyên qua. Càng có nhiều đường sức đi qua mặt cắt, mật độ đường sức càng cao. Mật độ từ thông gia tăng tỷ lệ với thế từ động. Bây giờ chúng ta xem xét vật liệu lõl của cuộn cảm mà các đường sức từ đi xuyên qua ảnh hưởng như thế nào đối với mật độ từ thông. Trong sự liên hệ này, chúng ta nói đến sự xuyên thấu của từ (độ từ thẩm) µ của vật liệu. Độ từ thẩm của chân không là một hằng số:

Từ thẩm tương đối µr là một hệ số mô tả sự xuyên thấu từ của một vật liệu tốt hơn bao nhiêu lần so với với chân không. Thông thường độ từ thẩm ụ là tích số của độ từ thẩm tương đối ụr và độ từ thẩm tuyệt đối µo

Mật độ từ thông thay đổi tùy thuộc theo cường độ từ trường và sự xuyên thấu từ của vật liệu:

5. Từ thông 

Từ thông được định nghĩa là tồng số các đường sức. Như ta đã biết, mật độ từ thông là tổng số các đường sức quy chiếu trên diện tích mà nó đi qua. Từ đó ta có mật độ từ thông phải là từ thông quy chiếu trên diện tích A mà nó đi qua:

Bằng cách thay đổi công thức trên ta được sự liên hệ cho đại lượng tác dụng trong mạch từ, đó là từ thông Φ (đọc là phi) (Hình 1).

Từ thông là toàn bộ đường sức trong một mạch từ. Nó là đại lượng tác dụng trong mạch từ.

6. Vật liệu từ 
Vật liệu có ảnh hưởng chủ yếu lên đường đi của đường sức từ. Độ ảnh hưởng thay đổi thực sự trong phạm vi rất rộng, sắt, nickel, cobalt làm khuếch đại từ trường. Các vật liệu này được gọi là sắt từ. Các vật liệu khác như nhôm chỉ khuếch đại từ trường rất nhỏ, vật liệu loại này có tính thuận từ. Vật liệu nghịch từ như như đồng, làm phân tán từ trường qua nó, như thế so với chân không vật liệu nghịch từ còn làm cho từ trường yếu hơn.
Vật liệu sắt từ khuếch đại từ trường đi qua nó µr » 1
Vật liệu thuận từ ảnh hưởng đối với từ trường rất nhỏ µr > 1
Vật liệu nghịch từ làm từ trường yếu đi µr< 1 (ng 1)
Độ từ thẩm của các vật liệu dẫn điện như nhôm hay đồng gần bằng một(µr= 1).
Vật liệu dẫn điện có tính chất về từ tính rất giống như không khí.

Chỉ vật liệu sắt từ mới có tính thẩm thấu từ rất lớn. Do vậy các vật liệu này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng kỹ thuật cần có một từ thông lớn. Các vật liệu sắt từ cho phép ép từ thông chạy theo các cấu trúc thiết kế. Người ta tận dụng tính chất sắt từ này để thiết kế, thí dụ các máy phát điện, biến áp và các động cơ điện.
Vật liệu sắt từ được dùng để tạo nên những mạch từ.