威廉·吉尔伯特1544年5月24日生于英国科尔切斯特（Colchester），1569年获得剑桥大学医学博士学位。他在医学领域的研究并不出色，而对科学界最大贡献是对地球磁场的研究。他于1600年出版了《磁石论》，这是物理学史上第一部系统阐述磁学的科学专著。伽利略称它“伟大到令人妒忌的程度”。
吉尔伯特针对地球磁场做了一些很重要的研究。当时所在的年代，很多资本家多探索世界，环球旅行非常感兴趣，而磁罗盘成了非常重要的工具，尽管没有人知道它的工作原理是什么。吉尔伯特与船长和航海家们探讨了罗盘针的运转情况，并通过实验反驳了很多迷信的传言或做法，比如用蒜摩擦罗盘甚至人们用口中的蒜味可以导致罗盘失灵。后来他把一些被称为存在于自然界的天然磁石做成了有磁性的球体，他把它门叫做“小地球”。他用那些能在球体周围转来转去的磁针来研究这些球体的磁性。吉尔伯特发现这些磁针的运动与位于地球不同位置的罗盘针的表现类似，并推测地球有一个类似条形磁铁的铁核，这个铁核有一个北极和一个南极。在他的实验之前，科学家们曾经认为罗盘针之所以指向北方是因为它们被北极星所吸引，或者在地理北极存在一个很大的磁岛。
吉尔伯特通过对它的“小地球”们进行研究，并意识到由于异性磁极相互吸引，磁体指向北方的一端（指向地球的地磁北极）应该被称为南极。吉尔伯特曾说：“至今为止所有标出过天然磁石两极的人，所有的仪器制造师和航海家，都惊人地错把磁石趋向北方的一端当作北极，把趋向南方的一端当作南极，我们今后将证明这是一个错误。整个有关于磁体的学科发展是如此错误，甚至它的基本原则也是错误的”。
事实上，是吉尔伯特将诸如“磁极”和“电场强度”这样的术语引入人类的语言中。他第一次认识到“磁”和“电”是两种不同的现象，他在磁学上取得的成果在两百年内没有获得进展，直到法拉第开始研究磁学。