William Gilbert fue la primera persona que estudió el movimiento de las agujas de la brújula y concluyó correctamente que la Tierra era un planeta magnético con sus polos magnéticos correspondientes a sus polos norte y sur geográficos. Publicó un libro titulado "De Magnete, Magneticisque Corporibus, y de Magno Magnete Tellure", que recopilaba toda la información conocida sobre el magnetismo basada en su trabajo y el trabajo de los científicos anteriores a él.
William Gilbert refutó varias teorías sobre cómo se pensaba que funcionaban las agujas de la brújula. Una teoría sugirió que la aguja apuntaba hacia la estrella polar. Otra teoría sugirió que las montañas en la región ártica eran magnéticas y atraían la aguja de la brújula.
Gilbert concluyó correctamente que la Tierra debe tener un núcleo de hierro que genere un campo magnético alrededor de todo el planeta. Postuló que los polos magnéticos de la Tierra correspondían a sus polos geográficos, razón por la cual las agujas de la brújula apuntaban al Polo Norte de la Tierra. Demostró que era posible crear imanes a partir de metales al frotar un imán contra ellos. Estudió los factores que afectaron la fuerza de los imanes y observó que la intensidad del campo magnético se debilitaba cuando los imanes se calentaban a altas temperaturas.
Gilbert publicó "De Magnete" que resumía no solo sus hallazgos sobre el magnetismo, sino también los hallazgos de los científicos antes que él. Durante 200 años después de su publicación, su libro fue considerado como el tratado más importante sobre el magnetismo. Fue la primera persona en usar varios términos que todavía son de uso común en la comunidad científica moderna, como "polo magnético", "atracción eléctrica" y "fuerza eléctrica".