تصطف إبرة البوصلة مع المجال المغناطيسي المحيط بها لأنها مغناطيس صغير حر الدوران، ولذلك يتجه أحد طرفيها نحو اتجاه المجال المحلي. يمكن توزيع عدة بوصلات حول مغناطيس لرسم اتجاه المجال في مواضع مختلفة، كما تعتمد البوصلة التقليدية على المجال المغناطيسي للأرض لتحديد الاتجاهات، مع وجود فروق بين الشمال المغناطيسي والشمال الجغرافي.