古地磁记录表明，地球磁场已经存在了至少30亿年。

然而我们知道，如果地球的磁场是像永久磁铁那样，那么它应当在大约2万年内衰减殆尽，因为地核的温度太高，热运动会让铁原子（类似一个个小磁针）的指向杂乱无章，无法维持永久磁性。

另一方面，古地磁记录也显示，地球磁场的两极在过去曾多次反转，两次反转之间的时间间隔平均而言大约是20万年，一次反转事件——从磁场变弱，到消失，再到产生反向磁场——只需要几千年就可以完成。

地球磁场是地球周围空间分布的磁场。它的磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。

磁力线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的，两极附近则与地表垂直。

赤道处磁场最弱，两极最强。地球表面的磁场受到各种因素的影响而随时间发生变化。

地球磁场不是孤立的，它受到外界扰动的影响

地球磁层位于距大气层顶600-1000公里高处，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5-7万公里。

在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。

在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。

中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。

1967年发现，在中性片两侧约10个地球半径的范围里，充满了密度较大的等离子体，这一区域称作等离子体片。

当太阳活动剧烈时，等离子片中的高能粒子增多，并且快速地沿磁力线向地球极区沉降，于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。

由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘，便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘，厚度为3-4个地球半径。

科学家相信，由于地核的体积极大，温度和压力又相对较高，使地层的导电率极高，使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永不消失地在其中流动，这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。

另外，电子的分布位置并不是固定不变的，并会因许多的因素影响下会发生变化，再加上太阳和月亮 的引力作用，地核的自转与地壳和地幔并不同步，这会产生一强大的交变电磁场，地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动，造成地球的南北磁极翻转。