地球和宇宙中的一些天体，普遍具有磁场，只是它们的磁场强度不同罢了。像地球这样一个主要由固体物质组成的星体，磁场比恒星弱得多。地球磁场是一个偶极磁场，具有正极（磁北极）和负极（磁南极）。具有磁性的物质在地球磁场的作用下，能指示方向。远在公元前1100年，我们的祖先就已能利用这一现象，发明了指南针。这种现在看来很简易的罗盘，于公元14世纪传到欧洲，才出现了像哥伦布和麦哲伦等人的探险伟绩。

　　地球磁场是怎样产生的，目前看法不一。过去人们设想在地球的中心，有一个由铁镍组成的巨大磁棒。后来发现在高温下物质的磁性会消失，如铁在770℃，镍在356℃磁性消失，这就是居里点。所以地球内部几千度的温度使这一设想被否定。

　　我们知道太阳和其他恒星都具有很强的磁场。这是因为它们都是在内部极高温度下，高度电离的等离子体发生运动产生电流所致。地球虽然在1000千米高空才有等离子体出现，但是，地球内部却具有一个铁镍成份的流体外核。这样，铁镍外核物质的运动和对流，可以使很微弱的磁场增强并维持下来。看来此种假说有较大的可信性，并能解释很多地球磁场现象。

　　地球磁场为偶极磁场，1975年测得地磁南极位于76.2°N，100.6°W，在加拿大北部的巴瑟斯特岛西北部，离北极1600千米。地磁北极位于65.8°S，139.4°E，在南极洲威尔克斯地东北部，离南极1600千米。但是，习惯上人们把位于北半球的地磁南极叫北磁极；把位于南半球的地磁北极叫南磁极。这表明，实际上，不但地理两极和地磁两极并不重合，地轴和地磁轴（地磁极的连线）相交11.5°角；而且，北磁极和南磁极与它们磁性的南北极相反。

　　根据地磁的两极，可确定地磁赤道的位置。这样地球上各点的地磁状况就可用磁场强度和磁力线方向来表述。所谓磁场强度就是磁场各点所受磁极作用力的大小。单位是奥斯特。国际上规定，当具有1个单位磁极强度的磁极，受到磁场的作用力为1达因时，其磁场强度为1奥斯特。因为这个单位对地磁场来说过大，所以地磁强度常用伽玛来表示。

　　1伽玛=1/10⁵奥斯特

　　依据这种单位，地球磁场强度平均为50000伽玛；磁极约为70000～60000伽玛；地球赤道约为40000～30000伽玛。从磁极到磁赤道磁场强度逐步减弱。

　　磁场强度为矢量，其方向是地磁场磁力线的方向。磁力线的方向是从地磁北极到地磁南极。即从南磁极到北磁极。

　　由于磁力线呈弧形，罗盘上的磁针指向除了在地磁赤道上与磁力线相切，同地面平行外，其它各地都与磁力线相交，其交成的俯角叫磁倾角（图6－11）。磁倾角的数值各地不一，由地磁赤道的0°至两个地磁极逐步增加到90°，即在地磁两极，磁针与地平面垂直。由于地磁两极并不与地理两极重合，所以地球各地绝大部分磁针的指向不与当地地球子午线相一致。习惯上把磁针的指北针与当地子午线的夹角称磁偏角（图6－12），指北针位于子午线以东，称为东偏；位于子午线以西，称为西偏。并规定东偏为正，西偏为负。在整个地表，只有在地磁两极所在的地理经线上，地磁偏角才可能为0°或180°。此经线叫无偏线，它把地球分成东偏半球和西偏半球两大部分。

　　因地球上绝大部分地区都存在着磁偏角，所以用罗盘定方向时，一定要用当地的磁偏角加以校正。另外，如果某地实际地磁状况，如磁场强度、磁倾角和磁偏角（地磁三要素）与理论值不符，称地磁异常。这种局部地域上的地磁异常，一般与当地的地质构造或大型金属矿体有关。

　　通过古地磁的测定和研究，人们发现磁极是不断移动的，有时还会发生磁极倒转。因为地层的岩石在形成时必然受到磁化而保留下当时的地磁场状况。所以，古地磁场是地壳运动的重要证据之一。

　　当然，除了上述地磁场在地域上或地质时期的变化外，有时还因太阳活动的干扰，出现短时间的或突然的变化，这就是地球上的磁爆现象。