进入变压器绕组的直流电流在铁心磁路中产生直流磁化强度，由于变压器铁心的磁滞特性，直流磁化强度与交流磁化强度相互影响，造成交流磁化强度发生变化，于是产生直流偏磁现象。铁心的磁滞特性研究是变压器直流偏磁研究的关键所在。
铁磁材料中磁场强度增大时，磁感应强度并非随之呈正比增大，而是增大到一定值后逐渐趋向饱和，呈非线性特性；另外在铁磁材料中磁场强度减小过程中，磁感应强度也并不是沿着起始磁化曲线减小，而是有“滞后”现象，故铁磁材料的磁化特性具有非线性和滞后特性的双重特征。
关于铁磁材料的磁特性，目前从微观物理学上还不能完全解释，但已经发展出了一些理论，磁畴理论是较为成熟的一种。磁畴(Magnetic Domain)理论用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。磁畴是指铁磁物质中的“自发磁化区”，在自发磁化区内，电子自旋磁矩在没有外磁场的作用下“自发地”排列起来。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。磁畴内各电子自旋磁矩排列后方向相同，有很强的磁性；但磁畴区域很小，各磁畴的自发磁化方向不同。宏观物体包含很多自发磁化方向不同的磁畴，故对外不显磁性。
当磁性材料处于磁场中，即被磁化时，磁畴随外磁场方向逐渐发生偏转，磁性材料对外显示出磁性。随着外磁场的增强，磁畴偏转程度增加，直至所有磁畴均与外磁场方向一致，即进入饱和状态。