跟地球引力场一样，地球磁场是一个地球物理场，它是由基本磁场与变化磁场两部分组成的。其中基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢。而变化磁场则包括地磁场的各种短期变化，与电离层的变化和太阳活动等有关，而且非常微弱。科学家们相信，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。因此电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永远不会消失，不停地在其中流动。地球就形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。但是，电子的分布位置并不是固定不变的，在许多外界的因素影响下也会发生变化。再加上太阳和月亮的引力作用，况且地核的自转与地壳和地幔也并不同步，这会产生一个强大的交变电磁场，因而地球磁场的南北磁极会发生一种低速运动，甚至可能造成地球的南北磁极翻转。

有关地球磁场的形成原因有很多种假说，一种假说认为地球磁场的形成原因和其他行星的磁场的形成原因是类似的。地球或其他行星由于某种原因而带上了电荷，从而导致了各个圈层间电荷分布不均匀。这些电荷会随行星的自转而做圆周运动，由于运动的电荷产生电流，电流也必然产生磁场。产生的磁场也就是行星的磁场。同样，地球的磁场也可能是类似的原因产生的。这个假说跟各个行星磁场的有无和强弱现象非常吻合。