威廉·吉爾伯特1544年5月24日生於英國科爾切斯特（Colchester），1569年獲得劍橋大學醫學博士學位。他在醫學領域的研究並不出色，而對科學界最大貢獻是對地球磁場的研究。他於1600年出版了《磁石論》，這是物理學史上第一部系統闡述磁學的科學專著。伽利略稱它「偉大到令人妒忌的程度」。
吉爾伯特針對地球磁場做了一些很重要的研究。當時所在的年代，很多資本家多探索世界，環球旅行非常感興趣，而磁羅盤成了非常重要的工具，儘管沒有人知道它的工作原理是什麼。吉爾伯特與船長和航海家們探討了羅盤針的運轉情況，並通過實驗反駁了很多迷信的傳言或做法，比如用蒜摩擦羅盤甚至人們用口中的蒜味可以導致羅盤失靈。後來他把一些被稱為存在於自然界的天然磁石做成了有磁性的球體，他把它門叫做「小地球」。他用那些能在球體周圍轉來轉去的磁針來研究這些球體的磁性。吉爾伯特發現這些磁針的運動與位於地球不同位置的羅盤針的表現類似，並推測地球有一個類似條形磁鐵的鐵核，這個鐵核有一個北極和一個南極。在他的實驗之前，科學家們曾經認為羅盤針之所以指向北方是因為它們被北極星所吸引，或者在地理北極存在一個很大的磁島。
吉爾伯特通過對它的「小地球」們進行研究，並意識到由於異性磁極相互吸引，磁體指向北方的一端（指向地球的地磁北極）應該被稱為南極。吉爾伯特曾說：「至今為止所有標出過天然磁石兩極的人，所有的儀器製造師和航海家，都驚人地錯把磁石趨向北方的一端當作北極，把趨向南方的一端當作南極，我們今後將證明這是一個錯誤。整個有關於磁體的學科發展是如此錯誤，甚至它的基本原則也是錯誤的」。
事實上，是吉爾伯特將諸如「磁極」和「電場強度」這樣的術語引入人類的語言中。他第一次認識到「磁」和「電」是兩種不同的現象，他在磁學上取得的成果在兩百年內沒有獲得進展，直到法拉第開始研究磁學。