地球磁場是指地球內部存在的天然磁性現象。地球可視為一個磁偶極，其中一極位在地理北極附近，另一極位在地理南極附近。通過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉軸大約成11.3度的傾斜。地球的磁場向太空伸出數萬公里形成地球磁圈引力。地球磁圈對地球而言有屏障太陽風所挾帶的帶電粒子的作用。地球磁圈在白晝區(向日面)受到帶電粒子的力影響而被擠壓，在地球黑夜區（背日面）則向外伸出。
地球磁場屬于電磁場，是通過外核的電子隨地球自轉的電流效應（近似于電生磁）產生的磁場。
地球磁層位于地面600--1000公里高處，磁層的外邊界叫磁層頂，離地面5--7萬公里。在太陽風的壓縮下，地球磁力線向背著太陽一面的空間延伸得很遠，形成一條長長的尾巴，稱為磁尾。在磁赤道附近，有一個特殊的界面，在界面兩邊，磁力線突然改變方向，此界面稱為中性片。中性片上的磁場強度微乎其微，厚度大約有1000公里。中性片將磁尾部分成兩部分：北面的磁力線向著地球，南面的磁力線離開地球。
磁力線分布特點是：赤道附近磁場的方向是水平的，兩極附近則與地表垂直。赤道處磁場最弱，兩極最強。地球表面的磁場受到各種因素的影響而隨時間發生變化。
地球磁場由基本磁場、外源磁場和磁異常三部分組成。
基本磁場也叫正常場。占地球磁場的99%以上。基本磁場主要由地核內電流的對流形成．它是一種內源磁場。
外源磁場是起源于地球外部并疊加在基本磁場上的各種短期磁變化。主要有：與太陽黑子活動周期一致的磁變化；日變化，日變化與太陽輻射對高空電離層的影響有關；磁暴。
磁異常是地下巖礦石或地質構造受地球磁場磁化后，在其周圍空間形成并疊加在地球磁場上的次生磁場。
地球磁場最大的作用是形成一道屏障，把宇宙射線集中到地球的南北兩個磁極。地球受到太陽的影響非常大，太陽風在離地球大約64000公里以外，也就是10倍于地球半徑的地方，以每秒數百公里的速度飛向地球。
太陽風不斷沖擊著地球外圍環境，當粒子流進入地球附近時，一部分會由于受洛侖茲力作用繞過地球，剩下的會被類似磁鏡的地磁系統俘獲，通常在5至10個地球半徑外的距離就被攔截到。
太陽風與地磁場相持形成的曲面是磁層的邊界，稱為磁層頂。磁層的形成，使地球磁場攔截了太陽輻射來的帶電粒子，以及對生命體一般具有危害的宇宙射線，使它們難以到達地面，而是留在高層大氣之外，環繞地球流動。這種屏蔽作用對生物的生存與繁衍具有重要意義。
地球的極光是來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發（或電離）而產生的。
極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣（>80km）時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發，能量釋放產生的光芒形成圍繞著磁極的大圓圈，即極光。
極光，是一種絢麗多彩的等離子體現象，其發生是由于太陽帶電粒子流進入地球磁場，在地球南北兩極附近地區的高空，夜間出現的燦爛美麗的光輝。在南極被稱為南極光，在北極被稱為北極光。
極光常常出現于緯度靠近地磁極地區上空，一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光產生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。
地球磁場的變化能影響無線電波的傳播。當地磁場受到太陽黑子活動而發生強烈擾動時，遠距離通訊將受到嚴重影響，甚至中斷。
同時，地球磁場也有不同尋常的作用：行軍、航海利用地磁場對指南針的作用來定向；地球上某些地區的巖石和礦物具有磁性，地磁場在這些埋藏礦物的區域會發生劇變，利用這種地磁異常可探測礦藏，尋找鐵、鎳、鉻、金以及石油等地下資源；在發生強烈地震之前，地磁的三要素都會發生改變，造成地磁局部異常的“震磁效應”。這是由于地殼中的巖石，有許多是具有磁性的，當這些巖石受力變形時，它們的磁性也要跟著變化，從而可以較正確地作出“震前預報”。
另外，還有一種說法：如果人體長期順著地磁的南北方向，可使人體器官細胞有序化，產生生物磁化效應，使生物電得到加強，器官機能得到調整和增進，從而起到了良好的作用。
但要知道，地磁有時是會倒轉的。
地磁倒轉即地磁場倒轉。亦稱地磁反轉。指地球磁場的方向發生的180°改變，也就是地磁兩極的極性發生的倒轉現象。
科學家們在對地球磁場的研究中發現，地球磁場是變化的，不僅強度不恒定，而且磁極也在發生變化，每隔一段時間就要發生一次磁極倒轉現象。他們在研究中發現，有些巖石的磁場方向與現代地球磁場方向相同，而有些巖石的磁場方向與現代地球磁場方向正好相反。通過陸上巖石和海底沉積物的磁力測定，及洋底磁異常條帶的分析終于發現，在過去的7600萬年間，地球曾發生過171次磁極倒轉。距今最近的一次發生在70萬年前。
總之，地球磁場在無形中發揮著巨大作用，這頂“保護傘”對地球上所有生物至關重要。