In natura esistono sostanze che manifestano comportamenti molto diversi dal punto di vista magnetico: esistono sostanze che vengono fortemente attratte dalle calamite o dai fili percorsi da corrente, sostanze che vengono debolmente attratte e sostanze che vengono debolmente respinte dalle calamite: le prime vengono chiamate ferromagnetiche, le seconde paramagnetiche, le ultime diamagnetiche. Tra i metalli sono, ad esempio, ferromagnetici il ferro e il nichel, paramagnetici l’alluminio e il platino, diamagnetici l’argento e il rame.

Il fenomeno del paramagnetismo è l’analogo magnetico del fenomeno della polarizzazione elettrica: nelle sostanze paramagnetiche gli atomi possiedono un momento magnetico, sono cioè assimilabili a minuscole calamite che tendono ad orientarsi secondo la direzione del campo magnetico esterno. La magnetizzazione, cioè la polarizzazione magnetica, risulta proporzionale al campo magnetico esterno ed inversamente proporzionale alla temperatura.

Le sostanze ferromagnetiche hanno un comportamento analogo a quello delle sostanze paramagnetiche, ma l’ intensità del fenomeno è assai più rilevante: a parità di campo magnetico la magnetizzazione è diversi ordini di grandezza superiore nelle sostanze ferromagnetiche che in quelle paramagnetiche. La spiegazione fisica del fenomeno del ferromagnetismo è piuttosto complessa: i momenti magnetici degli atomi che costituiscono un materiale ferromagnetico sono soggetti, oltre che ad un campo magnetico esterno, anche ad un campo magnetico interno di diversi ordini di grandezza maggiore del campo esterno.

In Fig. 5.2.1 è riportata la magnetizzazione di una sostanza paramagnetica e di una sostanza ferromagnetica in funzione del campo magnetico esterno applicato. 

Fig. 5.2.1

Si osservi che per un ferromagnete la magnetizzazione cresce fino ad un certo valore, detto magnetizzazione di saturazione: in questa situazione tutti i momenti magnetici degli atomi del materiale sono allineati nella direzione del campo magnetico esterno. 
Per ottenere la saturazione in un paramagnete sarebbe necessario un campo magnetico esterno così intenso da non essere tecnicamente realizzabile.

Il comportamento delle sostanze diamagnetiche non è facilmente descrivibile in termini elementari; in queste sostanze il campo magnetico esterno produce una debole polarizzazione magnetica, cioè una magnetizzazione, che ha verso contrario al campo magnetico esterno applicato: ne segue un indebolimento del campo esterno.
In Fig.5.2.2 sono schematizzati i comportamenti dei tre tipi di materiali.

Fig. 5.2.2