Egy olyan iránytű, amely a súlypontján átmenő vízszintes és függőleges tengely körül egyaránt szabadon foroghat, meghatározott irányban helyezkedik el. A tűnek ez az elhelyezkedése - feltéve, hogy a közelben vasdarabok, mágneses testek és áramot szállító vezetékek nincsenek- A Föld mágneses terének tulajdonítható a mágnestű a megfigyelési helyen uralkodó H_F földmágneses térerősség (B_F földmágneses indukció) irányába áll be. A H_F mint minden vektor, három független adattal jellemezhető, és rendszerint a következők használatosak:

    - Az elhajlás vagy deklináció szöge (D) az a szög, amelyet a H_F-en átmenő függőleges sík (mágneses meridiánsík) a csillagászati meridiánsíkkal (a földrajzi észak-déli iránnyal) bezár. Ha az egyenlő deklinációjú helyeket összekötjük, akkor szabálytalan görbéket nyerünk, ezek az ún. izogon vonalak, amelyek a Föld északi és mágneses pólusaiban találkoznak.
    - A lehajlás vagy inklináció szöge (I) a H_F-nek a vízszintes síkkal alkotott szöge. Az egyenlő inklinációjú helyeket összekötjük, akkor a párhuzamos szélességi körökhöz hasonló görbéket nyerünk, ezek az ún. izoklin vonalak.
    - A horizontális intenzitás (H) a H_F-nek a vízszintes komponense. Az egyenlő horizontális intenzitású helyeket összekötő vonalakat izodinam vonalaknak nevezzük.

            A deklináció mérésére alkalmas egy mágnestű, amely egy függőleges tengely körül, egy szögbeosztással ellátott skála mentén foroghat. Ha a körbeosztásnak a 0°-hoz tartozó átmérőjét - pl. egy ezzel az iránnyal párhuzamos kis távcső segítségével- a sarkcsillagra (a csillagászati délkörre) irányítjuk, akkor tű végének állásáról a deklináció szöge közvetlenül leolvasható. Ez az eszköz az ún. deklinatórium, amely tehát lényegében iránytű. (Pl. Budapesten a D=3° a nyugati irányban.)

            Az inklináció mérésére pedig olyan mágnestű alkalmas, amely a súlypontján átmenő vízszintes tengely körül - egy függőleges síkban elhelyezett, szögbeosztással ellátott skála mentén- foroghat. Ha a műszer függőleges körét a tartójával mindaddig forgatjuk, míg a mágnestű teljesen függőlegesen nem áll, akkor ebben a helyzetben a kör síkja merőleges a mágneses délkörre. Ezután vízszintes kör mentén az eszközt 90°-kal elforgatva, a mágnestű a mágneses délkör síkjában foroghat, s így a mágnestű vízszintestől való eltéréséből az inklináció értéke a skálán közvetlenül leolvasható. Ez az eszköz az ún. inklinatórium. (Pl. Budapesten az I=63,3°.)
            A mágneses adatok helyi változása pl. a Föld belsejében levő vasérckészleteknek köszönhető, míg az időbeli változások oka általában a napszél, hosszabb távon pedig a Föld mágneses pólusainak vándorlása.
            A szertárban található egy olyan eszköz, amely deklinatóriumként és inklinatóriumként is képes működni, mivel a beosztott teljes körlapot függőleges és vízszintes síkba is átfordíthatjuk. Mivel az eszköz tartóállványán található egy-egy sárgaréz szorítócsavar is, a sárgaréz állványba áramot vezetve, az eszköz a kis áramok kimutatására is kiválóan alkalmas, azaz galvanoszkópként is működtethető. Bár célszerű a műszert használat előtt bevízszintezni, ám az eredeti sárgaréz háromláb, s a rajta elhelyezett sárgaréz állítócsavarok hiányában ezt elég nehézkes megoldani.

            Szintén a szertárban található – az előzőnél sokkal szebb kivitelezésű- az az inklinatórium, amely sárgaréz állítócsavarokkal ellátott háromlábon van elhelyezve, így ezek segítségével a beszintezés kiválóan megoldható. Az eszköz függőleges körbeosztása – s így az iránytű tengelye is- a vízszintes síkú, sárgaréz körbeosztás mentén szabadon elfordítható. A vízszintes tengelyű, achát ágyazatú átfordítható mágnestű a függőleges síkú, szintén sárgarézből készült, körbeosztás mentén tud kitérni.