“望洋兴叹”
        在古代，各民族的先民们面对茫茫海洋，虽然有探险探秘的愿望，但是由于技术的限制，总是无法如愿。即使是以航海着称的古希腊人，也不过是在相对比较风平浪静的地中海海域称雄。对于茫无边际的大洋，也只有“望洋兴叹”。其实，并非是由于造船技术限制了古人们的越洋交流，更主要的是由于在海上无法辨别方向，虽然有可以横渡大洋的船只，也会在海上迷路，葬身海底。因此，指南针的发明可以说是给海船装上了眼睛，为航海业的发展提供了最基本的技术条件。指南针是中国最早发明的，但它是经过漫长的岁月逐渐发展改进而成的。

　　对于在海上和陆地上定向的工具，中国的先民们有许多记载和传说。据说黄帝在与蚩尤交战时，曾经发明过“指南车”，可以在大雾弥漫的天气下准确辨别方向，不至于迷路。这可能是关于“指南针”的最早探索。但是，后人根据古书的记载，多次想重新制作“指南车”，却一直无法成功。因此，“指南车”之说是否确切，是可以存疑的。
         
　　然而，利用磁铁的特性制造出的指南针，却是中国人的伟大发明。指南针的发明可以追溯到周代，距今已有二千五百年至三千年的历史。大约在春秋战国时代，中国人就已经发现了磁石和它的吸铁性。《韩非子·有度篇》里记载“先王立司南以端朝夕”，这里的“先王”是周王，“司南”就是指南针，“端朝夕”是正四方的意思，是指指南针的用途。在古代文献里还有记载郑人到远处采玉，要带上司南，以便不迷失方向。春秋时齐国著名政治家管仲在他所着的《管子》一书中有这样记载：“上有慈石者，下有铜金”。“慈石”就是磁石，“铜金”就是一种铁矿。可见至少在2600年前的管仲时期，已经知道磁石的存在，并已掌握了磁石能够吸铁这一性能了。

　　磁石有两个特性：一是吸铁性；二是指极性。也就是说磁石有两极，能够指示南北。磁石的吸铁特性中国战国时代的古人和古希腊的先民都已发现，而发现磁石的指极性则欧洲比中国晚得多。

司南与指南鱼
　　磁石能指示南北的特性，不太容易被发现。因为一般情况下磁力小、摩擦力大，磁石两极不能自由旋转到南北向。中国在战国时代最早发现了磁石的指极性，并利用磁石能指示南方的性能，制作成指南工具——司南。“司”字意为掌管，现在仍有“司机”、“司炉”、“司令”等词，这几个“司”字的本意都是相同的。

　　但是司南也有其局限性，用磁石制造司南，磁极不容易找准，而且在琢制勺的过程中，磁石因受震动而会失去部分磁性。再加上司南在使用时底盘必须放平，而且司南的体积也比较大，因此，古人在发明了司南之后，又不断改进指南工具。继司南之后，中国人的祖先又制成了一种新的指南工具——指南鱼。

　　按照现代科学的眼光来看，古人是将钢片在炉火中烧红的方法使铁磁质中的磁畴活动起来，由于地球有磁性，把烧红钢片沿着地球磁场的方向冷却，钢片在冷却时靠地球磁场的作用使磁畴有规律地排列，这条钢片鱼就有了极性，成了一条指南鱼。冷却时鱼尾向下倾，由于地球磁倾角的作用，可使磁性增强。