| 磁場（ magnetic field ）是一向量場，描述移動電荷、電流[1][2]、磁性物質的磁效應（ magnetic effect ）、磁作用（ magnetic action ）。 在磁場中移動的電荷會受到垂直於其自身速度和垂直於磁場的力[3]。
根據狹義相對論，電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B，相對於參考系A，參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場，在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。
從1861年到1865之間，詹姆斯·麥克斯韋將經典電學和磁學雜亂無章的方程式加以整合，發展成功麥克斯韋方程組。
由於有極具功能的麥克斯韋方程組，經典電動力學基本上已經完備，在理論方面，二十世紀帶來了更多的改良與延伸。阿爾伯特·愛因斯坦，於1905年，在他的論文裏表明，電場和磁場是處於不同參考系的觀察者所觀察到的同樣現象（幫助愛因斯坦發展出狹義相對論的思想實驗，關於其詳盡細節，請參閲移動中的磁鐵與導體問題）。後來，電動力學又與量子力學合併為量子電動力學。
雖然很早以前，人類就已知道磁石和其奧妙的磁性，最早出現的幾個學術性論述之一，是由法國學者皮埃·德馬立克（ Pierre de Maricourt ）於公元1269年寫成的[ notes 3 ]。德馬立克仔細標明瞭鐵針在塊型磁石附近各個位置的定向，從這些記號，又描繪出很多條磁場線。他發現這些磁場線相會於磁石的相反兩端位置，就好像地球的經線相會於南極與北極。因此，他稱這兩位置為磁極[6]。幾乎三個世紀後，威廉·吉爾伯特主張地球本身就是一個大磁石，其兩個磁極分別位於南極與北極。出版於1600年，吉爾伯特的鉅著《論磁石》（ De Magnete ）開創磁學為一門正統科學學術領域。
於1820年，一系列的革命性發現，促使開啟了現代磁學理論。首先，丹麥物理學家漢斯·奧斯特於7月發現載流導線的電流會施加作用力於磁針，使磁針偏轉指向。稍後，於9月，在這新聞抵達法國科學院僅僅一週之後，安德烈-瑪麗·安培成功地做實驗展示出，假若所載電流的流向相同，則兩條平行的載流導線會互相吸引；否則，假若流向相反，則會互相排斥。緊接着，法國物理學家讓-巴蒂斯特·必歐和菲利克斯·沙伐於10月共同發表了必歐-沙伐定律；這定律能夠正確地計算出在載流導線四周的磁場。
對線性物質，磁化強度\n\n\nM\n\n\n\n{\displaystyle \mathbf {M} }\n\n正比於B場。
由於分子渦包具有彈性，這模型可以描述電磁波的物理行為。因此，麥克斯韋推導出電磁波方程式。他又計算出電磁波的傳播速度，發現這數值與光速非常接近。警覺的麥克斯韋立刻斷定光波就是一種電磁波。後來，於1887年，海因裏希·赫茲做實驗證明瞭這事實。麥克斯韋統一了電學、磁學、光學理論。
在各個學術領域裏，磁場會被用來稱呼兩種不同的向量場，分別標記為\n\n\n\n\nH\n\n\n\n{\displaystyle \mathbf {H} }\n\n和\n\n\n\n\nB\n\n\n\n{\displaystyle \mathbf {B} }\n\n：
許多像磁星一類的天文星體，其磁場值域為0.1至100吉咖忒斯拉（108至1011忒斯拉），超強於最強烈的實驗室磁場[14]。
磁場線密度越高表示磁場越強勁。場線圖的繪製相當容易。首先，在每一個位置測量磁場的數值大小和方向。按照所得數據，在圖紙的對應位置繪出一條跟磁場同方向的箭桿。然後，將每條箭桿之首部與前面的箭桿之尾部連接起來，形成磁場線，確使磁場線密度與磁場的強度成正比。
各條磁場線都是閉合曲線，表示磁場沒有起始點，也沒有終端點，磁場線會形成閉迴路，或從無窮遠延伸至無窮遠。至今，科學家尚未發現任何例外。磁場是一種螺線向量場。
任何一條進入磁鐵的磁場線必定會從磁鐵出來；絕不容許磁場線終結於任何位置。磁極總是以指北極和指南極一對一對的形式出現。將磁鐵切為兩半，會形成兩塊磁鐵，其中每一塊磁鐵都擁有自己的指北極和指南極。
假設外磁場等於零，則在一個均勻磁鐵內部，B場與H場呈相反方向。H場線開始於指北極，終結於指南極。相與比較，B場線形成一個閉迴圈，在磁鐵內部，從指南極延續到指北極，在磁鐵外部，又從指北極繞道至指南極。H場線與電場線類似；電場線開始於正電荷，終結於負電荷。這使人想要以處於兩端局域的磁荷為磁鐵的模型。很可惜地，這磁荷模型並不正確，尤其是當計算磁鐵內部的磁場時。
根據右手法則，大拇指從載流迴圈的平面指出的方向，就是磁偶極矩的方向，而其它拇指的指向則與電流的流動方向相同，磁偶極矩的大小等於電流乘以迴圈的面積。
出現於地球北極高空或南極高空的極光也可以顯示出磁場線。從太陽流出來的大量離子形成了太陽風，其中一部分會流往地球，在地球高空，被地球磁場捕獲，沿着磁場線集中至北極高空與南極高空。這些離子跟大氣層的原子、分子之間的碰撞，造成了能量以極光形式被釋出。通常，極光看起來像是漫射（ diffusion ）的輝光（ glow ）或「光簾」，朝着東-西方向延伸。每一張光簾是由許多條平行射線組成。每一條射線與在那位置的磁場線同方向。這令人覺得極光是由地球的磁場塑造成形的。確實無誤，從人造衞星的觀察證實了離子被磁場線引導，一邊繞着磁場線盤旋，一邊朝着地球移動。
於1825年，安培又發表了安培定律。這定律也能夠描述載流導線產生的磁場。更重要的，這定律幫助建立整個電磁理論的基礎。於1831年，麥可·法拉第證實，隨着時間而變化的磁場會生成電場。這實驗結果展示出電與磁之間更密切的關係。
在國際單位制裏，B場的單位為忒斯拉（tesla），等價於韋伯（weber）／平方米，或伏特·秒／平方米。在CGS單位制裏，B場的單位為高斯（gauss）。1忒斯拉等於10,000高斯。在國際單位制裏，H場的單位為安培／公尺；在CGS單位制裏，H場的單位為奧斯特（oersted）。1奧斯特定定義為\n\n\n\n1000\n\n/\n\n4\nπ\n≈\n79.5774715\n\n\n{\displaystyle 1000/4\pi \approx 79.5774715}\n\n安培／公尺[11]。
於1857年，韋貝爾發現了磁現象與磁滯現象。
因應上述事樟，於1909和1910年間，科學家和工程師開始正式區分B場和H場的理論與應用的概念，也叫做磁感的強度和磁場的強度，以遵循H場初始定義所應用的概念H場。目前，在美國的電機電子工程師學會（ Institute of Electrical and Electronics Engineers，簡稱IEEE）所使用的定義：磁感應強度指的是B場，磁場強度指的是H場，而磁場一詞則依上下文而定，通常指的是B場。
處於磁場的磁偶極子會沿着磁場的磁場線平行排列，其中的一個顯著例子就是磁鐵周圍的鐵粉分佈圖案。將條狀磁鐵放在白紙下面，鋪灑一堆鐵粉在白紙上面，這些鐵粉會依著正切磁場線的方向排列，形成一條條曲線，在曲線的每一點顯示出磁場線的正切方向。這曲線圖稱為「場線圖」。
這種行為特別容易解釋，解釋的是：磁偶極子容易被磁場線的方向捕捉，這種力對它們的效應與它們保留其固有的力矩有關：保持它們的方向與磁場線相同。這場線間的吸力側面地説明瞭為什麼兩個磁鐵的異性磁極互相吸引，這可以形象地解釋為一個磁極在追隨一個接一個的場線的同時，從而強迫追隨的磁極親自進入相同的場線。
注意對電偶極子可以應用同樣的解釋：正電荷和負電荷分別被相同的線捕獲，從而把迪拜偶極子排列成與電場線的方向一致。
由於異性磁極相互吸引，指南針的指北極會被磁鐵的指南極（S極）吸引；由於同性磁極相互排斥，指南針的指北極會被磁鐵的指北極（N極）排斥。在磁鐵的指南極附近，磁場指向磁鐵；在指北極附近，磁場背向磁鐵。載流導線產生的磁場不會指向導線，也不會背向導線，而會環繞着導線。
繪製場線圖是一種很簡單的、描述磁場（或任意其它向量場）的方法，可以很簡單地顯示出向量場的細緻屬性。磁場的一個很重要的性質可以用場線圖顯示出來：磁場線沒有初始點，也沒有終結點；磁場線會形成閉迴路，或從無窮遠延伸至無窮遠。至今，科學家尚未發現任何例外。磁場是一種螺線向量場。
現在所用符號是由非磁材料中H場的恆定的磁導率\n\n\n\n\nμ\n\n0\n\n\n\n\n{\displaystyle \mu _{0}}\n\n，磁常數。
磁場：無形的力場統治者
磁場是一種無形的力場，圍繞著磁鐵或載流導線存在。它是帶電粒子運動的結果，這些粒子產生磁場，可以對其他磁性材料或載流導線施加力。
磁場的特性
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 量 | 磁場強度（單位：特斯拉） |
| 方向 | 垂直於載流導線或磁鐵兩極相連的線段 |
| 範圍 | 由電流或磁性材料的強度和距離決定 |
| 力 | 對磁性材料或載流導線施加力，方向由右手定則決定 |
磁場的來源
磁場有兩個主要來源：
- 永久磁鐵：由排列整齊的原子磁矩組成，具有恆定的磁場。
- 載流導線：當電流通過導線時，會產生一個磁場。磁場的方向由右手定則決定。
磁場的應用
磁場在各種應用中發揮著至關重要的作用，包括：
- 電動機：利用磁場力轉換電能為機械能。
- 發電機：將機械能轉換為電能，利用磁場感應電流。
- 磁共振成像（MRI）：利用強大的磁場和無線電波成像人體組織。
- 磁懸浮列車：利用磁場力讓列車漂浮在軌道上，高速行駛。
- 電子設備：用於硬碟驅動器、揚聲器和電磁閥。
磁場的負面影響
- 影響人體健康：強磁場可能對身體組織產生有害影響，例如神經系統損傷。
- 電子設備故障：強磁場可能會損壞電子設備，例如手機和電腦。
- 磁性材料失磁：如果永久磁鐵暴露在強外磁場中，可能會失去磁性。
磁場的結論
磁場是強大的無形力場，在現代社會中發揮著至關重要的作用。從電動機到醫療影像，它們推動著技術的發展並改善著我們的生活。然而，瞭解磁場的特性和潛在影響非常重要，以便安全和負責任地使用它們。