北宋科学家沈括，在自然科学方面有很多杰出的贡献。他的《梦溪笔谈》中就提到了关于指南针的用法，他曾经做过四种试验：

北宋水浮法指南针

北宋缕悬法指南针

　　水浮法——把指南针放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。针怎么能浮在水面上呢？沈括没有说明。北宋晚期，有个寇宗爽，编了一部《本草衍义》，书中讲到在指南针上穿几根灯草，就可以浮在水面上了。沈括的水浮法，可能也是这样的。

　　指甲旋定法——把磁针放在手指甲面上，使它轻轻转动。手指甲很光滑，磁针就和司南一样，也能旋转自如。

　　碗唇旋定法——把磁针放在光滑的碗口的边上。

　　缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘上一根细丝线，把细丝线挂在没有风的地方。

水浮法

　　根据试验，沈括认为这四种方法中缕悬法最好。因为用指甲旋定法和碗唇旋定法，磁针很容易滑落，用水浮法，水也动荡不定，缕悬法没有这些缺点。

　　沈括在《梦溪笔谈》中记载的这四种方法，可以说是世界上指南针使用方法的最早记录。

　　这四种方法，有的仍然为近代罗盘和地磁测量仪所采用。现在磁变仪、磁力仪的基本结构原理，就是用缕悬法。航空和航海使用的罗盘，多以水浮磁针作为基本装置。

　　沈括的另一个个重要的发现是他在《梦溪笔谈》中提到，磁针虽然朝着南方，但是指的不是正南，而略微有些偏东。这一现象，在科学上叫做“磁偏角”。

　　“磁偏角”是因为地球上的磁极，和南极、北极稍许有一些偏差的缘故。所以磁针的南北线和地球的子午线是不一致的。这在科学上叫做“磁偏角”，又称为“磁差”或“偏差”。磁偏角的数值，在全球各地是不相同的。

　　在西方，直到公元一四九二年哥仑布横渡大西洋时候，方才发现磁偏角，比我国迟了四百多年。