使罗盘指针指向南一北方向的地球磁场，被认为是由液态铁地核在地球内部对流作用的结果，作用与电机一样。地磁极与地球两极不重合，其位置随时间而变化。过去出现过地球磁场完全逆转的现象;岩石的残余磁性与其形成时产生的磁线向相一致，这为海底扩展说和大陆漂移说(参见“板块构造学”[plate tectonics])提供了强有力的证据。

地磁要素有三：^*磁倾角(magnetic dip)、^*磁偏角(magneticdeclination)和水平磁场强度，三者共同确定地球表面上任何一点的地球磁场。