En tout point de la Terre, l'aiguille aimantée d'une boussole est invariablement attirée dans une direction correspondant approximativement au nord géographique. Elle subit en effet l'action d'un champ magnétique créé par la Terre, qui se comporte comme un barreau aimanté, orienté à peu près parallèlement à son axe de rotation.

À l'extérieur du globe, le champ magnétique terrestre se trouve confiné dans la magnétosphère, comprimée par le vent solaire dans la direction du Soleil mais très étendue dans la direction opposée.

Origine et caractéristiques du champ magnétique terrestre.

On l'attribue à l'existence de courants électriques dus à des mouvements de convection dans l'enveloppe externe du noyau, composée de fer en fusion.

En tout point du globe, le champ magnétique est caractérisé par son inclinaison, c'est-à-dire l'angle qu'il fait avec l'horizontale, sa déclinaison, ou angle qu'il fait avec le nord géographique, et son intensité. Les relevés montrent que ce champ n'est pas constant : il présente des variations régulières (séculaires, saisonnières et diurnes), ainsi que des variations brutales et inattendues, les orages magnétiques ; ces dernières sont attribuées à l'action de l'ionosphère et à l'activité solaire. Il existe par ailleurs des anomalies résultant de l'influence du sous-sol, c'est-à-dire de la présence de masses rocheuses aux propriétés magnétiques particulières. L'étude de ces anomalies, en relation avec les propriétés magnétiques des roches, apporte des renseignements sur la structure et l'évolution de la Terre.

Paléomagnétisme et dérive des continents.

La mesure de l'aimantation de laves superposées a montré que le champ magnétique a vu son orientation s'inverser de nombreuses fois au cours des temps géologiques, étant alternativement positif (comme aujourd'hui) ou négatif. On reconstitue ainsi une échelle des inversions magnétiques, que l'on relie à l'échelle stratigraphique.

La cartographie du fond des océans a révélé, sur les enregistrements, des bandes alternativement positives et négatives parallèlement à l'axe des dorsales médio-océaniques, ce qui a fait naître l'idée de l'expansion des fonds océaniques, à la base de la tectonique des plaques.