Ferromagneettiset materiaalit perustuvat yleensä alkuaineeseen rautaan ja edustavat yhtä kolmesta luonnossa esiintyvästä magnetismista, joka eroaa diamagnetismista ja paramagnetismista. Ferromagneettien ensisijaiset ominaisuudet ovat, että niissä on luonnollinen magneettikenttä ilman sitä, että ulkoinen magneettikentän lähde kohdistaa tätä ensin aineeseen, ja kenttä on kaikissa tarkoituksissa pysyvä. Diamagneettisissa materiaaleissa sitä vastoin on heikko, indusoitunut magneettikenttä, joka on suoraan päinvastainen kuin raudassa oleva. Paramagneettisia materiaaleja ovat alumiini- ja platinametallit, jotka voidaan indusoida saamaan myös vähäisen magneettikentän, mutta menettävät vaikutuksensa nopeasti, kun indusoiva kenttä poistetaan.
Yleisin materiaali luonnossa, jolla on ferromagneettisia ominaisuuksia, on rauta, ja tämä laatu on tunnettu yli 2,000 vuotta. Myös muut harvinaiset maametallit, kuten gadolinium ja dysprosium, voivat osoittaa ferromagnetismia. Ferromagneettisina metalliseoksina toimivia metalleja ovat koboltti, johon on seostettu samariamia tai neodyymiä.
Magneettikenttä ferromagneetissa on keskittynyt atomialueille, joissa elektronien spinit ovat rinnakkain toistensa kanssa, joita kutsutaan domeeneiksi. Nämä alueet ovat vahvasti magneettisia, mutta kuitenkin satunnaisesti hajallaan koko materiaalin massassa, mikä antaa sille yleisesti heikon tai neutraalin luonnollisen magnetismin. Ottamalla tällaiset luonnolliset magneettikentät ja altistamalla ne ulkoiselle magneettilähteelle, itse domeenit asettuvat kohdakkain ja materiaali säilyttää tasaisen, vahvan ja kestävän magneettikentän. Tätä aineen yleisen magnetismin kasvua kutsutaan suhteelliseksi permeabiliteetiksi. Raudan ja harvinaisten maametallien kyky säilyttää tämä domeenien kohdistus ja yleinen magnetismi tunnetaan hystereesinä.
Vaikka ferromagneetti säilyttää kenttänsä, kun indusoiva magneettikenttä poistetaan, se säilyy vain murto-osassa alkuperäisestä voimakkuudesta ajan myötä. Tämä tunnetaan remanenssina. Remanenssi on tärkeä ferromagnetismiin perustuvien kestomagneettien lujuuden laskennassa, kun niitä käytetään teollisuus- ja kuluttajalaitteissa.
Toinen kaikkien ferromagneettilaitteiden rajoitus on, että magnetismin ominaisuus menetetään kokonaan tietyllä lämpötila-alueella, joka tunnetaan nimellä Curie-lämpötila. Kun ferromagneetin Curie-lämpötila ylittyy, sen ominaisuudet muuttuvat paramagneetin ominaisuuksiksi. Curien paramagneettisen suskeptibiliteettilaki käyttää Langevin-funktiota laskeakseen ferromagneettisten ominaisuuksien muutoksen paramagneettisiksi tunnetuissa materiaalikoostumuksissa. Muutos tilasta toiseen seuraa ennustettavaa, nousevaa, parabolisen muotoista käyrää lämpötilan noustessa. Tämä ferromagnetismin taipumus heiketä ja lopulta hävitä lämpötilan noustessa tunnetaan termisenä sekoittumisena.
Sähköinen humina, joka kuuluu muuntajassa, jossa ei ole liikkuvia osia, johtuu sen ferromagneetin käytöstä, ja se tunnetaan magnetostriktiona. Tämä on ferromagneetin vaste indusoituun magneettikenttään, jonka muuntajaan syötetty sähkövirta luo. Tämä indusoitunut magneettikenttä saa aineen luonnollisen magneettikentän muuttamaan hieman suuntaa linjatakseen käytetyn kentän. Se on muuntajan mekaaninen vaste vaihtovirtaan (AC), joka vaihtuu yleensä 60 hertsin jaksoissa tai 60 kertaa sekunnissa.
Ferromagneettiominaisuuksia hyödyntävällä pitkälle kehitetyllä tutkimuksella on useita jännittäviä potentiaalisia sovelluksia. Tähtitiedessä ferromagneettista nestettä suunnitellaan nestepeiliksi, joka voisi olla tasaisempi kuin lasipeilit ja joka luodaan murto-osalla teleskooppien ja avaruusluotainten kustannuksista. Peilin muotoa voitiin muuttaa myös pyörittämällä magneettikenttätoimilaitteita yhden kilohertsin jaksoilla.
Ferromagnetismi on löydetty yhdessä suprajohtavuuden kanssa myös meneillään olevassa vuonna 2011 tehdyssä tutkimuksessa. Nikkeli- ja vismuttiyhdiste, Bi3Ni, joka on suunniteltu nanometrin mittakaavassa eli metrin miljardisosassa, omaa erilaisia ominaisuuksia kuin samalla yhdisteellä suuremmissa näytteissä. . Materiaalin ominaisuudet tässä mittakaavassa ovat ainutlaatuisia, sillä ferromagnetismi yleensä kumoaa suprajohtavuuden ja sen käyttömahdollisuuksia tutkitaan edelleen.
Saksalainen tutkimus ferromagneetille rakennetuista puolijohteista koskee galliummangaani-arseeniyhdistettä, GaMnAs. Tällä yhdisteellä tiedetään olevan korkein Curie-lämpötila kaikista ferromagneettipuolijohteista, 212° Fahrenheit (100° Celsius). Tällaisia yhdisteitä tutkitaan keinona dynaamisesti virittää suprajohteiden sähkönjohtavuutta.