O ferromagnetismo é uma propriedade de um material no qual as partículas em momentos magnéticos organizam-se paralelamente umas as outras quando há um campo magnético atuando. Estas partículas permanecem no lugar, mesmo quando o ímã é retirado. O magnetismo ocorre em um nível atômico, quando o campo possui um efeito direto sobre os elétrons de um átomo. Os elétrons que giram em direções opostas podem estar na mesma órbita do átomo, e até mesmo mudar de órbita, levando-os a ter uma forte repulsão. Chamada repulsão de Coulomb, isto permite que os elétrons a serem dispostos em paralelo e os resultados na estrutura dos materiais ferromagnéticos sejam paralelos também, tais como ferro e níquel.

A temperatura tem uma forte influência sobre os materiais ferromagnéticos também. Dependendo do material, torna-se paramagnético a uma determinada temperatura, O termo paramagnético reporta-se aos materiais que sofrem paramagnetismo. O paramagnetismo é um dos quatro principais tipos de magnetismo existentes e caracteriza-se por possuir moléculas de uma substância ou átomo que possuem momentos magnéticos totais associados aos orbitais e aos spins com a mesma direção do campo aplicado.ferromagnetismoQuando não há existência de um determinado campo magnético externo, os momentos magnéticos encontram-se orientados ao acaso, e na presença de um campo magnético externo, os momentos tendem a alinhar-se no campo, mas esta tendência é contrariada pelo fato de os momentos ficarem orientados ao acaso em virtude de uma agitação térmica. A que temperatura que esse fenômeno ocorre é determinado pelas equações de derivadas da Lei de Curie-Weiss de ferromagnetismo.

Em ferromagnetismo, um material não é completamente preenchido com elétrons paralelos. Existem domínios onde os elétrons são dispostos como tal, mas a energia total magnética é também influenciada pela forma de um objeto, a partir do qual a sua energia magnetoestática é derivada. Um material ferromagnético também é afetado pela estrutura atômica, portanto, a energia magneto cristalina pode variar ao longo de diferentes eixos. Este tipo de energia é a que provoca pequenas mudanças no comprimento de materiais quando eles são magnetizados. Quando a energia magnética faz com que a direção de magnetização seja capaz de deslocar as partículas, que é visto no ferromagnetismo como estruturas cristalinas.

A capacidade dos materiais ferromagnéticos para reverter para disposições anteriores tem sido utilizado como base para a memória de um computador. A memória de acesso aleatório (RAM) na década de 1970 utilizava ferro para criar forças magnéticas que serviram como uma maneira de criar sinais binários durante o armazenamento de memória. A histerese é uma propriedade magnética utilizada para tirar vantagem do fato de a magnetização poder ser invertida ou não. Não está presente em materiais ferromagnéticos que são reversíveis e retornam a um estado desmagnetizado quando os campos magnéticos são removidos.

Um ímã permanente permanece magnetizado, e quando um campo forte o suficiente na direção oposta da primeira é aplicada, ele pode inverter a polaridade. O ponto em que isto acontece não é dependente de valores matemáticos específicos, mas é representado por uma curva gráfica para histerese. O ferromagnetismo é onde os materiais permanecem magnetizados, devido à sua estrutura interna e é um dos princípios mais estudados do magnetismo.