磁铁矿
到了战国时代，最早的磁性指向器出现了，它就是司南。我们常常见到的那个方盘勺子图的器物，就是司南。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的河北磁山一带。据近代考古学家猜测用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个光滑的铜盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，可以辨别方向。勺子的形状取自于北斗七星，勺子的柄停下来之后指向南边。的目前发现的唯一一件实物司南在四川成都，它是现在所用指南针的始祖。
司南
虽然司南可以指向南方，但是司南制作繁琐，也不容易携带。到了晋代，又出现了指南舟。不过指南舟的原理结构已经失传，现在也不能确定指南鱼是否是利用磁性指南。指南舟究竟怎样指南，至今依然是一个迷。于是人们开始摸索其他的方法，讲指南装置变得小型化方便携带。
到了唐代堪舆家的活动相当活跃，并开始强调方向的选择，寻找比磁勺更方便的指向器成了当务之急。于是指南铁鱼或者蝌蚪形铁质指向器及水浮磁针应运而生。
关于指南鱼的制作方法和形制，北宋的《武经总要》前集卷十五记载了方法。其法曰：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。”这种方法利用地磁场使铁片磁化，并知道鱼形铁片微向下倾斜对磁化有利，实际上已发现近代科学中所谓的磁倾角的影响。
指南鱼
关于水浮磁针的制作方法和形制，北宋沈括的《梦溪笔谈》卷二十四载了方法。，其文曰：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”这种堪舆家在实践中总结出来的钢针磁化法，经过沈括之手公布于世，有力地促进了磁针在堪舆和航海两大领域中的应用和普及。指南针进入到使用磁针的阶段，对装置方法的研究提到了议事日程。沈括全面研究和比较了“水浮”法、置“指爪”法、置“碗唇”法及“缕悬”法的优缺点，认为“缕悬”法最佳。“其法取新纩中独茧缕，以芥子许蜡，缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。”现代磁强计中悬挂的小磁铁，就采用了此相似的方法。
水浮磁针
指南鱼与水浮磁针的原理是一致的。磁针指的精度，与司南及指南鱼不可同日而语，故磁针的发明，很快导致了磁偏角的发现。
虽然磁偏角早有人注意，但是直到沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中所说的磁针“常微偏东，不全南也”。在西方，直到13世纪才知道磁针偏南。1429年哥伦布（1451—1506年）横渡大西洋时，正式测到磁偏角现象。
罗盘的出现。磁针问世后，先后用于堪舆和航海。为了使用方便，读数容易，加上磁偏角的发现，对指南针的使用技巧提出了更高的要求，堪舆家们首先将磁针与分度盘相配合，创制了新一代指南针——罗盘。不过有些场合，碗中的水浮磁针仍在使用，故沈括《梦溪笔谈》卷二十四称“水浮多荡摇”。江苏、河北和辽宁旅大曾出土元代的不带刻度的指南针专用针碗。可惜当航船还在使用浮针加针碗时，堪舆罗盘却远远地跑到了前面。
这也是为什么很多人诟病中国人发明了火药用于烟花爆竹，别人用于造枪炮弹药侵略殖民；中国人发明了指南针用于相地看风水：别人用于地理大发现为殖民铺路。
罗盘古称“地螺”、“地罗”。又分为水罗盘和旱罗盘。
