Như ta đã biết, kim nam châm tự do, khi cân bằng luôn nằm dọc theo hướng nam

Từ trường của Trái Đất đã tác dụng lên kim nam châm. Về bản chất Trái Đất của chúng ta như một nam châm khổng lồ, có cực từ Bắc, cực từ Nam nên xung quanh Trái Đất có từ trường, khi đặt kim nam châm tự do thì nó sẽ định hướng theo một đường sức từ nhất định nằm dọc theo hướng nam bắc.