Намагничивание железа связано с его молекулярной структурой через теорию Ампера. 1 По ней, намагничивание происходит из-за наличия в железе молекулярных токов, циркулирующих внутри молекул. 1 Каждый такой молекулярный ток создаёт свой небольшой магнитный момент. 1 В ненамагниченном состоянии эти моменты ориентированы хаотично, и их суммарный эффект равен нулю. 1 При намагничивании молекулярные токи выстраиваются в определённом направлении, создавая общий магнитный момент. 1

Также намагничивание железа обусловлено его атомной структурой и электронной конфигурацией. 5 Каждый атом железа имеет четыре неспаренных электрона на своей 3d-орбитали, которые вносят вклад в чистый магнитный момент. 5 В ферромагнитном материале, к которому относится железо, эти магнитные моменты выравниваются параллельно друг другу в небольших областях, называемых магнитными доменами. 5 Выравнивание магнитных моментов внутри этих доменов приводит к возникновению сильного магнитного поля. 5