תוֹכֶן
החוקים הפיזיים של היקום מכתיבים כי חלקיקים טעונים בניגוד הם נמשכים זה לזה. ילדים מתוודעים לרוב לראשונה למושג זה עם מגנטים, חתיכות מתכת שמטענות חיוביות או טעונות שליליות. ילדים רואים את המגנטים הללו או לוחצים זה לזה אם הם מטענים מנוגדים, או דוחים זה את זה אם הם חולקים מטען. אחת הדרכים להגדיל את כוחו של מגנט היא על ידי הפיכתו לאלקטרומגנט.
אינדוקציה
אלקטרומגנטים מבוססים על התופעה הפיזית של הפיזיקה הנקראת אינדוקציה. תהליך האינדוקציה גורם לשדות חשמליים לייצר שדות מגנטיים, ולשדות מגנטיים לייצר שדות חשמליים. תופעה זו תועדה בשנת 1831 על ידי הפיזיקאי מייקל פאראדיי. הניסויים שלו ניסו להוכיח כי מכשיר שתוכנן כראוי יכול לייצר חשמל משדות מגנטיים. התגלית שלו כי שדה מגנטי מסתובב בתוך שדה חשמלי הוביל לתכונה ההפוכה של אינדוקציה: כי הכנסת שדה חשמלי לשדה מגנטי תייצר שדות מגנטיים נוספים.
מגנט פלוס כוח
אלקטרומגנט פועל באמצעות מקור כוח להכנסת שדה חשמלי לשדה המגנטי הקיים, שמגנט מייצר באופן טבעי. על ידי החדרת שדה חשמלי נוסף זה לשדה המגנטי הקיים, השדה החשמלי משרה שדה מגנטי נוסף לאזור סביב המגנט. שני שדות מגנטיים אלה משתלבים על מנת להגביר ביעילות את כוחו של המגנט למשוך אליו כוחות מגנטיים מנוגדים בניגוד, או להדוף מגנטים ומטענים של אותו מטען.
חוזק כוח
חוזק האלקטרומגנט הנובע משילוב של מגנט עם השדה החשמלי ממקור כוח נקבע הן על ידי חוזק הזרם החשמלי שמקור כוח מסביב למגנט והן מהעוצמה הקיימת של השדה המגנטי. בעוד שחוזק השדה המגנטי הבסיסי מהמגנט הוא תכונה סטטית של המגנט עצמו, מישהו המתעסק באלקטרומגנט יכול להגדיל או להקטין את חוזק השדה המגנטי המושרה על ידי הגדלת או הפחתת חוזק הזרם ממקור הכוח.
קוטביות
המונח המדעי לטעינה של מגנט, או כל חלקיק לצורך העניין, נקרא קוטביות המגנטים. למגנט טעון חיובי יש קוטביות חיובית, ומגנט טעון שלילי יש קוטביות שלילית. תכונות הגיוס מכתיבות כי הקוטביות של שדה מגנטי המושרה תשתף את הקוטביות של השדה המגנטי אשר האינטראקציה שלו עם שדה חשמלי גרמה מלכתחילה לאינדוקציה. כתוצאה מכך, יצירת אלקטרומגנט תגדיל את עוצמת הקוטביות של בסיס המגנטים, ולא תשנה את הקוטביות.