磁铁的原理涉及到物理学中关于磁性的基本概念。磁铁之所以能够吸引铁钉或其他磁性物质，是因为其内部原子的电子自旋和轨道运动产生磁矩，形成自发磁化区，即磁畴。磁铁的磁场能够吸引铁磁性物质如铁、钴、镍等金属，这是因为这些物质的内部电子自旋可以在小范围内自发地排列起来，形成一个自发磁化区，即磁畴。

磁铁的成分主要包括铁、钴、镍等原子，这些原子的内部结构特殊，本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质的特性。磁铁分为永久磁铁和非永久磁铁，永久磁铁是加上强磁使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列，而非永久磁铁如电磁铁，只有在某些条件下才会出现磁性。

磁铁两端是磁性最强的区域，称为磁极。一端称为北极（N极），一端称为南极（S极）。实验证明，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。这一原理也解释了为什么磁铁可以吸引铁块，是因为铁块内的电子自旋和轨道运动产生的磁场与磁铁的磁场相互作用。

此外，磁铁在日常生活中有广泛的应用，如电声装置、电子设备、医疗领域、电机和电能与动能的转换装置等。电磁铁是一种通电产生电磁的装置，由铁芯和导电绕组组成，它的工作原理是基于电流的磁效应和铁磁性物质的易磁化特性。