William Gilbert war der erste Mensch, der die Bewegung von Kompassnadeln untersuchte und richtigerweise zu dem Schluss kam, dass die Erde ein magnetischer Planet ist, dessen magnetische Pole seinen geografischen Nord- und Südpolen entsprechen. Er veröffentlichte ein Buch mit dem Titel "De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure", das alle bekannten Informationen über den Magnetismus basierend auf seiner Arbeit und der Arbeit von Wissenschaftlern vor ihm zusammenstellte.
William Gilbert widerlegte mehrere Theorien zur Funktionsweise von Kompassnadeln. Eine Theorie besagt, dass die Nadel auf den Polarstern zeigt. Eine andere Theorie besagt, dass die Berge in der Arktis magnetisch sind und die Kompassnadel anziehen.
Gilbert folgerte richtigerweise, dass die Erde einen Eisenkern haben muss, der ein Magnetfeld um den gesamten Planeten erzeugt. Er postulierte, dass die magnetischen Pole der Erde ihren geografischen Polen entsprachen, weshalb Kompassnadeln auf den Nordpol der Erde zeigten. Er zeigte, dass es möglich ist, Magnete aus Metallen herzustellen, indem man einen Magneten daran reibt. Er untersuchte die Faktoren, die die Stärke von Magneten beeinflussten, und beobachtete, dass die Magnetfeldstärke abnahm, wenn die Magnete auf hohe Temperaturen erhitzt wurden.
Gilbert veröffentlichte "De Magnete", in dem nicht nur seine Erkenntnisse zum Magnetismus, sondern auch die Erkenntnisse von Wissenschaftlern vor ihm zusammengefasst wurden. Nach seiner Veröffentlichung galt sein Buch 200 Jahre lang als die wichtigste Abhandlung über den Magnetismus. Er war der erste, der mehrere Begriffe verwendete, die in der modernen wissenschaftlichen Gemeinschaft immer noch gebräuchlich sind, wie "magnetischer Pol", "elektrische Anziehung" und "elektrische Kraft".