Feromagnetizem je lastnost materiala, v katerem se delci, imenovani magnetni momenti, organizirajo vzporedno drug z drugim, ko obstaja magnetno polje. Ti delci ostanejo na mestu tudi, ko magnet odvzamemo. Magnetizem se pojavi na atomski ravni, pri čemer polje neposredno vpliva na elektrone v atomu. Elektroni, ki se vrtijo v nasprotnih smereh, so lahko v isti orbiti atoma in celo spremenijo orbite, zaradi česar imajo močnejši odboj. To omogoča vzporedno razporeditev elektronov, ki se imenuje Coulomb odboj in povzroči vzporedno strukturo feromagnetnih materialov, kot sta železo in nikelj.
Temperatura močno vpliva tudi na feromagnetne materiale. Odvisno od materiala bo pri določeni temperaturi, pri kateri so magnetni momenti usmerjeni v naključne smeri, postal paramagneten. Vrstni red moti toplotna energija. Pri kateri temperaturi se ta pojav pojavi, določajo enačbe, ki izhajajo iz Curie-Weissovega zakona feromagnetizma.
Pri feromagnetizmu material ni popolnoma napolnjen z vzporednimi elektroni. Obstajajo domene, kjer so elektroni razporejeni kot taki, a na celotno magnetno energijo vpliva tudi oblika predmeta, iz katerega izhaja njegova magnetostatična energija. Na feromagnetni material vpliva tudi atomska struktura, zato se lahko magnetnokristalna energija spreminja vzdolž različnih osi. Magnetostriktivna energija je tista, ki povzroči majhne spremembe dolžine materialov, ko so magnetizirani. Kjer magnetna energija povzroči premik smeri magnetizacije, se imenuje domenska stena, kar se vidi v feromagnetizmu kristalnih struktur.
Sposobnost feromagnetnih materialov, da se vrnejo nazaj na prejšnje ureditve, je bila uporabljena kot osnova za računalniški pomnilnik. Pomnilnik z naključnim dostopom (RAM) je v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja uporabljal železo za ustvarjanje polarnih magnetnih sil, ki so služile kot način za ustvarjanje binarnih signalov med shranjevanjem pomnilnika. Histereza je magnetna lastnost, ki se uporablja za izkoriščanje, ali je mogoče magnetizacijo obrniti ali ne. Ni ga prisoten v feromagnetnih materialih, ki so reverzibilni in se po odstranitvi magnetnih polj vrnejo v demagnetizirano stanje.
Trajni magnet ostane magnetiziran, in ko se uporabi dovolj močno polje v nasprotni smeri od prvega, lahko obrne polarnost. Točka, na kateri se to zgodi, ni odvisna od posebnih matematičnih vrednosti, ampak je predstavljena z grafično krivuljo za histerezo. Feromagnetizem je, kjer materiali ostanejo magnetizirani zaradi svoje notranje strukture in je eden najbolj raziskanih principov magnetizma.