远古时期中国有所谓“指南车”,它通过齿轮传动使运动车子上某物保持固定指向。指南车纯粹是一种机械装置,与指南针没有什么关系(除了均为指向工具外)。指南针的基本原理是磁针的指极性。中国人早在公元前3世纪的战国时期就已认识到这一点。《韩非子·有度》中提到“先王立司南以端朝夕”,表明那时已经有了磁性指向工具,而且被称为“司南”。公元1世纪初东汉王充在《论衡》中有关于司南的详细记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”表明司南的形状象一把汤匙,有一根长柄和光滑的圆底。司南由磁石制成,静止时长柄所指方向为南方。司南可能是最早期的指南针。由于磁性指向工具常常被置于一个标有方位的地盘之上,因此早期指南针也被称为“罗盘”。