中国古代指南针从战国时期的司南开始，经历了汉代的延续发展，到唐宋时期的磁针罗盘的重大革新，并最终在全球范围内广泛应用，深刻改变了人类探索未知世界的方式。
1.春秋战国时期（公元前770年 – 公元前221年）
磁性物质的发现与初步应用：
这一时期，人们在矿业活动中发现了磁石并认识到其吸铁的特性。《墨子》一书中记载了“慈石召铁”，表明当时已经知晓磁石具有吸引铁的神奇力量。磁石随后被应用于占卜、风水布局以及初步的方向指示。
司南的起源：
最早的磁性指向工具——司南，起源于战国时期的河北磁山一带。司南由天然强磁性矿石雕琢成勺状，放置在一个光滑的地盘上，由于地球磁场的作用，勺柄会自然指向南方。地盘通常刻有方位标记，便于确定方向。司南的发明标志着人类首次成功利用磁性原理实现导航定位。
2.汉代（公元前202年 – 公元220年）
磁性技术的进一步发展：
汉代继承和发展了战国时期的磁性知识，在司南的基础上可能进行了更多实践和改良。尽管具体的磁性仪器改进并未详尽记录，但可以推测在此阶段人们对磁性材料的应用有了更深入的理解。
3.唐宋时期
唐朝（公元618年 – 公元907年）
水浮式指南针的出现：
随着科技的进步，唐朝时出现了更为便携和稳定的磁性导航工具，如水浮式指南针。这种装置将磁石置于一个平稳旋转的容器中，通过水的浮力使磁石自由转动，并能始终稳定指示南北方向。
北宋（公元960年 – 公元1127年）
磁针式指南针的诞生：
北宋时期是古代中国指南针技术取得重大突破的时代。科学家们开始使用磁化方法制造磁针，并将其安装在带有支点和轴承的装置内，确保磁针能够自由旋转。磁针被安置于刻有详细方位的罗盘盘面上，形成了世界上最早的磁针罗盘，这大大提高了航海及陆地导航的准确性和实用性。
4.宋元时期
应用于航海领域：
北宋末期至南宋，指南针已广泛应用于航海实践中，取代或补充了天文导航手段，全天候提供航向信息，极大地推动了海上航行技术的发展，对后来的大航海时代产生了决定性影响。