William Gilbert a été la première personne à étudier le mouvement des aiguilles des boussoles et a correctement conclu que la Terre était une planète magnétique avec ses pôles magnétiques correspondant à ses pôles géographiques Nord et Sud. Il a publié un livre intitulé "De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure" qui a compilé toutes les informations connues sur le magnétisme sur la base de ses travaux et des travaux des scientifiques avant lui.
William Gilbert a réfuté plusieurs théories sur le fonctionnement supposé des aiguilles de boussole. Une théorie suggérait que l'aiguille pointait vers l'étoile polaire. Une autre théorie suggérait que les montagnes de la région arctique étaient magnétiques et attiraient l'aiguille de la boussole.
Gilbert a correctement conclu que la Terre doit avoir un noyau de fer qui génère un champ magnétique autour de la planète entière. Il a postulé que les pôles magnétiques de la Terre correspondaient à ses pôles géographiques, c'est pourquoi les aiguilles de la boussole pointaient vers le pôle Nord de la Terre. Il montra qu'il était possible de créer des aimants à partir de métaux en frottant un aimant contre eux. Il a étudié les facteurs qui affectaient la force des aimants et a observé que la force du champ magnétique s'affaiblissait lorsque les aimants étaient chauffés à des températures élevées.
Gilbert a publié "De Magnete" qui résumait non seulement ses découvertes sur le magnétisme, mais aussi les découvertes des scientifiques avant lui. Pendant 200 ans après sa publication, son livre a été considéré comme le traité le plus important sur le magnétisme. Il a été la première personne à utiliser plusieurs termes qui sont encore d'usage courant dans la communauté scientifique moderne, tels que « pôle magnétique », « attraction électrique » et « force électrique ».