指南针是中国古代劳动人民在长期生产生活实践中集体智慧的产物。发明时间大约是战国时期。韩非子在《韩非子：游段》中说：“君名立司南，止朝夕。” “朝”指东，“晚”指西，“段朝夕”指正方向。把它扔在地上，它的向导。”
学界承认这是最早的记录。但对这两段有不同的解释。最早研究这两部文本并抄袭思南的学者是中国王振铎。他认为“思南的钢包”是用磁铁做的勺子；“投地”不是投地，而是投向“现场”；“脊椎的指南”是钢包。王振铎先生，他认为“地”是地，汉代用的底盘是方形的，四周刻有八根：甲、乙、丙、丁、庚、辛、仁、奎；十二枝：子、丑、寅、卯、辰、姬、吴、魏、申、幽、许、亥；四个维度：干、坤、逊、根，共24个方向。天然磁铁，大概是玉雕工做的e“司南北斗”的技能。 “思南的勺子”的尖底非常光滑，镜面般的底盘很容易打开。当它停止时，它的钢包指向南方。
杭州大学的王金光和文仁君对这段话给出了不同的解释。他们认为“投地”的“地”二字是“池”字的误读。 “池中池”的“池”里装满了水银，足以让“思南北斗”浮起来。他们进行了实际实验，发现漂浮在水银池中的磁铁勺确实可以指向南方。天然磁磨制成的“思南北斗”虽然可以指向南方，但也有很多不足之处。一是磁性弱，性能不强；其次，放置在建筑工地或池塘上时容易滑落或不准确。因此，使用不方便。宋代又出现了另一种磁指仪鱼。
宋初，曾公良主编的军事著作《吴经纵要》中介绍了鱼。最迟在清历四年（1044年）发明了鱼。将鱼用薄铁片做成鱼形，然后人工磁化。人工磁化使用三种方法。一种是用磁铁摩擦铁鱼。经过长时间的摩擦，目的达到了。第二种是把铁鱼和磁铁放在一个小盒子里很长时间在里面，达到了磁化的目的。三是用钢材做成鱼形。将钢鱼放入炭火中烧成红色。用铁钳夹住鱼头。取出火，将鱼尾朝北，将鱼尾浸入水中。然后把它装进密封的盒子里，做成尖头的南方鱼。这是采用的地磁场法。为什么要把钢板烧成红色？因为钢中的每个分子都有两个磁极，没有薄钢板，它的分子排列是无序的，每个分子的磁性相互抵消。如果把钢片鱼烧成红色，使所有的分子都处于活跃状态，由于地球磁场的巨大作用，钢片鱼体内的每一个分子都可以排列成同一个方向，具有更大的磁性。用冷水迅速冷却，使排列顺序固定。这样，钢鱼片的改造就完成了。钢鱼长2英寸，宽5分钟。腹部宽阔下凹，像船一样漂浮在水面上，头可以指向南方。
北宋时，沈括在《梦溪笔谈》中写道：“方家用磁铁磨针，可指向南方。” 《梦溪笔谈》比《武靖宗尧》写得稍晚。在 19 世纪现代电磁铁出现之前，几乎所有的针都是使用上述人工磁化方法制成的。南宁陈元良的《石林广记》也记载，木头指南。它是用木头做的鱼，手指大小，从鱼的嘴里挖一个洞，把磁铁放进洞里，让磁铁条的S极对着鱼头，然后用蜡封起来.将弯曲的针插入鱼的嘴里。将针暴露在水面并放入水中。针的方向是南。陈元良的另一个指点器叫做。它是用木头做成龟形的，人造磁铁也嵌在木龟的肚子里。但是，它的放置方法有所改进。它没有将木龟放入水中，而是在它的腹部挖一个小洞，将木龟放在竹钉上，让它自由旋转。停止时，龟头和尾巴指向北方和南方。这个固定的支点向现代指南针迈出了一大步。
1600年，欧洲的英国科学家吉尔伯特在《磁铁》一书中首次记载了转化的方法。比我国晚了500多年。在技术方面，博采光机的沈括试验了4种方法。首先，他制作了缝衣用钢针，采用摩擦磁转印法，将钢针套在灯心草上漂浮在水中。沈括认为，这种方法太容易震荡，不太实用。第二，他将化学钢针放在指甲上，停下时自然指向南方。这种方法不敏感而且不是很准确。第三，他把磁针放在碗边，这也可以指出，这种方法虽然灵敏，但很容易脱落。第四，他将磁针悬挂在单丝上。这根线必须是从新茧中抽出的单根线，弹性和韧性均匀，没有捻线问题。这根磁针没有绑，而是用芥末蜡粘上的。因为打结或打结时容易扭结，造成偏斜。沉阔对第四种方法最满意，认为既灵活又实用。磁针和圆规的使用最早出现在南宋。
曾三义在《银华录》中说：“地罗可有经针，或用子午、丙仁针。”文中的“地罗”指地罗，亦是罗盘。这种慈悲干罗盘在地上呈环形，刻有茎和四卦，并设置了24个方向。让人们一目了然地知道磁针的位置。告诉我们曾三义是怎么说的。这时，磁偏角的知识已经应用到了指南针上。指南针的子午针是由磁针确定的地磁南北两极的方向； “经纬之针”是指由太阳的影子所决定的地理南北两极方向；两个方向之间有一个角度，这就是磁偏角。
世界上第一个发现磁偏角的人是沈括。当他在《梦溪笔谈》中记录手动磁化钢针导时，他说：“当然经常是稍微偏东，不是全是南。欧洲人首先发现了哥伦布的磁偏角。位置是从西班牙到美洲，时间是1492年，比沈括晚了400多年。