La terra é sede di un campo magnetico che prende il nome di campo geomagnetico.
Originariamente veniva ricondotto ala presenza nel nucleo di materiali ferromagnetici (Ni,Fe ) che fungessero come da calamita e originassero il campo magnetico. Ma poiché la temperatura all'interno del nucleo é superiore alla temperatura di Curie di tali elementi essi vengono a perdere le loro proprietà ferromagnetiche e non possono dunque originare il campo geomagnetico.
Si pensa che il magnetismo terrestre sia generato dalla presenza di correnti convettive nel nucleo. Qui infatti alle alte temperature la materia é notevolmente ionizzata. Poiché il nucleo esterno é fluido, é possibile che si possano generare delle correnti elettriche essendo le cariche libere. In questo modo il campo geomagnetico risulterebbe generato da un elettrocalamita come un solenoide.

Perché si generano le correnti elettriche ?

Le correnti elettriche non possono essere generate dalla rotazione terrestre perché i poli magnetici non coincidono con i poli geografici, inoltre i poli magnetici non sono diametralmente opposti, l'asse magnetico non passa per il centro della terra. Inoltre assumere come causa generatrice delle correnti elettriche la rotazione terrestre non spiegherebbe la variazione di intensità locali del campo magnetico e le inversioni periodiche di polarità. La tesi più accreditata per spiegare l'origine delle correnti elettriche é che queste si originino in celle convettive a causa di differenze di temperatura tra differenti zone del nucleo esterno.

Ma l'ago non indica mai la posizione vera del nord geografico, non coincidendo infatti i poli magnetici con quelli geografici vi é uno scarto sul piano orizzontale detto declinazione magnetica

La declinazione magnetica é l'angolo sul piano orizzontale tra la direzione dell'ago magnetico e il meridiano del luogo. Può essere o verso est o verso ovest a seconda della direzione dell'ago calamitato rispetto al meridiano geografico(destra o sinistra). La declinazione varia da luogo a luogo nel tempo e nello stesso meridiano. E' minima all'equatore e aumenta andando verso i poli.

Se l'ago magnetico é libero di muoversi sia orizzontalmente sia verticalmente non si dispone su un piano perfettamente orizzontale; nell'emisfero settentrionale la punta nord tende verso il basso, in quella meridionale tende verso il basso la punta sud.
Si chiama inclinazione magnetica l'angolo compreso tra il piano d'inclinazione dell'ago e il piano orizzontale ed assume valori compresi tra o° e 90°. E' infatti 0° all'equatore e 90° ai poli.

l'intensità del campo é la forza esercitata punto per punto sulla superficie terrestre del campo magnetico, si misura con il magnetometro ed é varia e può essere alle volte anche nulla.

Per l'orientamento esistono delle bussole di declinazione di inclinazione.

Il campo magnetico si estende anche al di sopra della superficie terrestre con intensità che diminuisce con la distanza del pianeta, si chiama magnetosfera la regione di spazio che circonda la terra in cui si risente l'azione del campo magnetico e costituisce una specie di scudo protettivo contro le radiazioni cosmiche.

Il campo magnetico terrestre non é costante e stabile. Vi sono variazione della declinazione e dell'inclinazione magnetica diurne e annuali dette variazioni a breve periodo e dipendono dal moto di rivoluzione e altre che hanno una periodicità secolare.
Le variazioni più importanti sono le inversioni del campo magnetico scoperte attraverso i minerali e le rocce studiando il magnetismo fossile.

Vi sono delle ere in cui il campo magnetico mantiene la stessa direzione dell'asse magnetico. Le ere magnetiche sono dell'ordine di milioni di anni. Sono molto più brevi le ere in cui il campo magnetico terrestre i annulla, in questi periodi la vita è messa a dura prova, si potrebbe generare l'estinzione della specie, ci si troverebbe come se si fosse sulla Luna!

Dalla Fotosfera e dalla cromosfera vengono emesse particelle cariche elettricamente a levata energia che costituiscono il vento solare e che giungono alla terra, qui vengono prodotte violenti fluttuazioni di intensità e direzione del campo geomagnetico per brevi periodi: tempeste magnetiche.
La presenza del vento solare distorce le linee di forza del campo che si infittiscono nel lato rivolto verso il sole, il vento solare viene così bloccato e le particelle cariche che entrano nel campo iniziano a ruotare intorno alle linee di forza.
Le particelle sono concentrate nella parte esterna di una zona ricca di radiazioni a forma di ciambella che circonda la terra sopra l'equatore magnetico. Questa zona é il complesso delle due fasce di Van Allen che costituiscono uno scudo contro il vento solare e che sono date dal moto delle particelle intorno alle linee di forza. Per effetto del vento solare le linee del campo magnetico che si trovano nel lato opposto del sole si disperdono nello spazio.
Alcune cariche del vento solare sfuggono alle fasce di Van Allen e descrivono un moto a spirale intorno alle linee di forza. Quindi in corrispondenza dei poli magnetici vi sono delle tempeste magnetiche che prendono il nome di aurora boreale che sono costituite da giochi di colore che fanno assomigliare il tutto come ad un incendio, spostato dal vento, che cambia colore.
Questo fenomeno avviene perché atomi e molecole che costituiscono l'atmosfera, colpiti dall'energia magnetica passano al livello energetico più alto e nel ritornare ai livelli più bassi cedono energia magnetica generando fenomeni di luce.

Paleomagnetismo
Certe rocce ricche di minerali ferromagnetici hanno la proprietà di acquisire una magnetizzazione permanente che ha stessa direzione del campo magnetico esistente all'atti della loro solidificazione. I dati magnetici rimangono registrati in queste rocce finché non vengono riscaldate oltre il punto di Curie. Questo magnetismo fossile che rimane inalterato nelle rocce per decine e centinaia di anni é detto paleomagnetismo.
All'inizio degli anni '50 gli scienziati rimasero perplessi nel constatare che rocce della stessa età, in continenti diversi, indicassero i poli magnetici in luoghi diversi da quello attuale. La direzione variava da luogo a luogo, come se nello stesso momento fossero stati presenti sulla terra diversi assi magnetici. Osservando, inoltre, la magnetizzazione di rocce di età successiva nella stessa regione, risultava evidente, una variazione progressiva  e non casuale nel tempo della direzione del polo nord magnetico. Il polo nord sembrava migrare apparentemente di una posizione iniziale, indicata in punti diversi per ciascun continente, verso un punto finale coincidente per tutti. il polo nord attuale.
Questo fenomeno prende il nome di migrazione apparente dei poli magnetici. Poiché il cammino apparente varia da zona a zona detta terra dobbiamo scartare l'ipotesi che si tratti di una migrazione reale. La spiegazione più plausibile é che i continenti si siamo spostati e che il percorso apparente dei poli magnetici testimoni la migrazione reale di ciascun continente!
Era questo quanto aveva annunciato Wegner almeno 35 anni prima: i continenti si erano mossi e si stavano ancora movendo.

La seconda scoperta legata al paleomagnetismo riguarda le inversioni di polarità del campo magnetico terrestre.
In base agli studi effettuati sul paleomagnetismo delle rocce si é potuto constatare che nel corso della storia della terra la posizione dei poli magnetici della terra si é invertito più volte. Si é scoperto che in sequenze di rocce sovrapposte in ordine di età il polo nord viene periodicamente sostituito al polo sud. Le cause del fenomeno non sono state ancora chiarite.
Oggi utilizzando i metodi radiometrici é possibile stabilire l'età assoluta delle rocce esaminate e datare perciò gli eventi di inversione magnetica in un arco di tempo di alcuni milioni di anni. Si può costruire così una scala cronologica dalla quale si può rilevare che i cambiamenti di polarità non di verificano con periodicità regolare e sono molto frequenti.
Si distinguono lunghi periodi detti epoche magnetiche, durante i quali prevale un particolare orientamento; all'interno di ciascun epoca si verificano brevi inversioni dette eventi magnetici. Quando la polarità di un periodo o di un'epoca è uguale a quella attuale, si parla di polarità diretta o normale, nel caso contrario si parla di polarità inversa. Le rocce che si sono formate nei periodo precedenti a polarità diretta creano  anomalie locali positive, quelle formatesi nei periodi a polarità inversa fanno registrare  anomalie magnetiche negative.