北宋时期，海船已普遍装有指南针。无论白天、黑夜、阴雨、大雾，都能准确辨识航向。《萍洲可读》一书中，就有“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”的记载。南宋时候，指南针经由阿拉伯人传到欧洲。公元1190年，意大利领航员开始用一碗水漂起一颗铁针，用磁铁矿或天然磁石使铁针磁化，根据铁针偏转的方向来检查他们对方向的估计是否正确。1250年，指南针发展成为航海罗盘。航海罗盘由一个装在玻璃盒子里的刻度和安在支轴上的一颖处于平衡状态的针组成。14世纪初，意大利人乔亚首先把用纸做成的方向刻度盘和磁针连接在一起转动。从此，船舶转向就不必再用手转动罗盘。16世纪意大利人卡尔登制出平衡环，使磁罗盘在船舶摇晃中也能保持水平。

指南针在航海上的应用，为欧洲航海家进行环球航行和发现美洲以及世界航运事业的发展，均起到了重要的作用。