Le champ magnétique est décrit mathématiquement par un champ de vecteurs. Ce champ de vecteurs est représenté par un ensemble de plusieurs vecteurs dessinés sur un quadrillage. Chaque vecteur pointe dans la direction qu'aurait une boussole se trouvant à cet endroit et a une longueur équivalente à l'amplitude du champ magnétique en ce point.
L'unité du champ magnétique dans le système SI est le tesla (symbole T , du nom de Nikola Tesla ). Le tesla caractérise l'amplitude de la force subie par une charge en mouvement dans le champ. Un petit aimant domestique produit un champ magnétique d'environ 0,001 T et le champ magnétique terrestre est à peu près égal à 5 ⋅ 10 − 5 T .
Les lignes de champ magnétique ne se croisent jamais. Les lignes de champ magnétique se concentrent naturellement dans les régions de l'espace où le champ magnétique est le plus intense. Ce qui signifie que la densité de lignes de champ est une indication de l'intensité du champ.
Il existe deux façons de mettre des charges en mouvement de manière à créer un champ magnétique : Faire circuler un courant à travers un fil conducteur, par exemple en le connectant à un générateur. Si on augmente le courant (ce qui revient à augmenter le nombre de charges en mouvement) le champ augmente proportionnellement.