指南針，古代叫司南。是中國古代四大發明之一，為人類文明的發展傳播作出了貢獻。他的結構不複雜，主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉動並保持在磁子午線的切線方向上，利用這一性能可以辨別方向。
一、最早發現磁石特性的記載
對天然磁石的發現最早的記載應該是先秦時代。《管子》中記載：「山上又磁石者，其下有金銅。」再後來的《呂氏春秋》九卷精通篇就有："慈招鐵，或引之也。"古人稱"磁"為"慈"。古人把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為："石是鐵的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。"漢以前古人把磁石寫成"慈石"，是慈愛石頭的表達。
據1982年3月《光明日報》報導：磁山(在今河北省邯鄲市武安)是我國四大發明之一指南針的發源地。 據《古礦錄》記載：《明史地理志》稱："磁州武安縣西南有磁山，產磁鐵石。" 又《明一統治》稱："磁州武安縣西南有磁山，產磁鐵石。" 又《古礦錄》記載：《明一統治》稱：磁山，在縣西南30裡，土產礦石，州名取此。磁山，指南針的故鄉。
二、最早對磁石司南使用的記載
司南儀的出現具有重要歷史意義，因為它是以與天文定向原理截然不同的磁學原理製成的新型導向裝置，在任何天氣條件下都能晝夜工作，迅速指出方向，操作簡便易於攜帶。
"司南"之稱，最早指測影的表杆，而不是磁石做的指南的工具。《韓非子·有度篇》說，"故先王立司南，以端朝夕。""端朝夕"即正東西，引申為確定東西南北方向。而疑似有指南特性的「司南」，出自出自《鬼谷子》。其中寫道：「鄭人之取玉也，必載司南之車，為其不惑也。」可以看出，鄭人去"取玉"，必須要帶上司南，為了避免失去方向迷惑。到了漢朝，有明確的「司南」記載。東漢王充的的《論衡·是應篇》說：「司南之勺，投之於地，其柢指南。」這句話的意思是：勺狀的司南，放在地上，它的勺柄必然自動指向南方。
三、指南針的出現
《古今注》中的「蝌蚪，蛤蟆，(青蛙)子也，一名懸針，一名玄魚。」可以作為帶柄的勺裝「司南」裝變成針裝指南物的證據。到了北宋的「水浮磁針」的記載就是明確的指南針了。北宋沈括的《夢溪筆談》卷二十四，其文曰：「方家以磁石摩針鋒，則能指南。"這就是把鋼針磁化，使其有指南的特性。這是有重大意義的發明，一是用磁石磁化鋼針，二是利用磁化的鋼針指南。指南針出現了。
指南針進入到實用磁針的階段，對裝置方法的研究自然而然地在實踐中開展了。沈括全面研究和比較了"水浮"法、置"指爪"法、置"碗唇"法及"縷懸"法的優缺點，認為"縷懸"法最佳。"其法取新纊中獨繭縷，以芥子許蠟，綴於針腰，無風處懸之，則針常指南。"現代磁強計中懸掛的小磁鐵，就採用了此相似的方法。磁針指的精度，與司南及指南魚不可同日而語，故磁針的發明，很快導致了磁偏角的發現。
四、古代指南針的應用
磁石、司南、指南針是不同階段的發現和發明，對應地也有不同的應用。在中國古代，指南針起先應用於祭祀、禮儀、軍事和佔卜與看風水時確定方位。
開始是，人們利用磁石的特性，用來找鐵礦、用來做特別的器物、發現身上的鐵器等。傳說，秦皇宮的磁石門可防止身帶鐵刃的刺客進入。西漢時，有一個名叫欒大的方士用磁石的做了兩個棋子的東西，通過調整兩個棋子的相互位置，使其相吸、相斥，並稱其為"鬥棋"。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝，並當場演示。漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為"五利將軍"。
中國古代堪輿術很流行，尤其是唐朝。許多關於堪輿術的專著都記載了「司南」和「指南針」在堪輿術中的應用。1985年5月，在江西臨川縣溫泉鄉朱濟南墓中出土了一件題名"張仙人"的俑，高22.2em，手捧羅盤。此羅盤樣的磁裝置結構與宋代水浮針不同，其菱形針的中央有一明顯的圓孔，說明它採用的是樞軸支承的架構。羅盤古稱"地螺"、"地羅"，「羅盤」比以前的「水浮針」更進一步，對應於磁針浮水的指南針，「旱羅盤」更便於攜帶，擴大了使用範圍。直到現在，還有農村看風水的風水師拿著羅盤找方位，這是從古流傳的。
五、傳入西方
中國的磁針和羅盤先後經由陸水兩路西傳。以前史學界認為磁針在水中的水羅盤與指南針一脈相承，是中國的發明，但旱羅盤是歐洲所發明，16世紀才經由日本船傳入中國。而今臨川羅盤證明了，旱羅盤也是中國的古代發明。
旱羅盤後來經阿拉伯傳人歐洲，歐洲人又進一步對這種旱羅盤做了改進，對航海事業產生了積極影響。指南針在航海上的應用對地理大發現和海上貿易有極大的促進作用，使用說在航海技術發明中，指南針是最重要的單項發明。
六、現在的發展
現代航海，羅盤已經不是很重要了。近現代海上的艦船上都有電羅經，這種隨科技發展出現的指向器以其指向精準穩定而替代了早期的指南針。現在，各種高科技定位方法被應用，比如GPS、北鬥等，都帶有精確的指向功能。但是，作為最古老也是最可靠的指向方法，現在造的艦船都會保留「磁羅經」作為最後的保障。每年，艦船都要在海上進行「消測磁羅經差」的工作，使磁羅經保持穩定和準確。