地球的磁场、磁铁，是我们最开始了解磁场概念的起源。在一个磁体上磁性最强的部分就是它的磁极，它的周围存在着一个磁场，磁的相互作用就在这个磁场中进行。每一个磁体都有两个磁极，一个指向的是北方，另一个指向南方，分别为北极和南极。
宇宙中有很多天体都是有磁场的，比如我们居住的地球的磁场就可以保护地球免受宇宙射线的摧残，让人们可以安居乐业的生活。像太阳，还有宇宙中的许多恒星也是有磁场的，并且还非常强，对于天体来说这种磁场不会永远存在的，可能会不断地衰减，最后消失。
科学家认为以前火星是有磁场存在的，但是大概40亿年前就消失了，正是因为磁场的消失让火星从一片欣欣向荣的景象变成了现在的红色荒土。
全球地磁模型是美国国防部、英国国防部、北大西洋公约组织(北约)和国际水文测量组织(IHO)使用的标准模型，用于使用地磁场的导航、姿态和航向参考系统。它还广泛应用于民用导航和航向系统。
全球的地磁模型每5年会更新一次，目前的模型将于2024年12月31日到期。大概在100年前，地磁北极点大概是位于加拿大海岸的附近，但是现在已经移到了北冰洋，并且还不断地往西伯利亚的方向移动。这种移动看似不可预测，而且非常随机，让很多科学家不知如何是好。
要了解为什么磁极会变化，我们需要了解地球的磁场是如何产生的？
我们可以想象在地球的核心有一个条形的磁极穿过，有南北两个磁极。这个磁极并不是说就能完美代表地球磁场的形成，更多的是代表了磁场里电流的产生。这个条形的磁极并不是固定不变，它会移动，而且磁力可能会变弱，每100年就会变弱7%。这个是地球磁力的核心。
但是，还有一部分的磁力是由另一个磁场所产生的，当核心磁力降低时，这个磁力的作用就会增加，这个力就导致了磁极的移动。
磁极的移动磁极会变化是由地球核心的构成所影响的，地球的核心是一个液态铁的外核，这个核心场产生了强大的磁场。但是除了地球核心会影响磁场外，一些较小的因素，比如地幔中的磁性矿物会和海水通过“环境磁场”产生局部的磁场。科学家突然发现，磁极移动的速度变快了，磁北极的移动速度突然从每年的15公里变成了55公里。
磁极倒转就是指我们使用指南针的时候，它变成了指北针，南北两个磁极方向产生倒转的现象就是磁极倒转。事实上，这更像是一个发现，人类历史上发现了磁极倒转的现象，但是对现象的解释却仍比较缺乏。
科学家普遍认同的一个观点是，地球内部液态铁质围绕着地核流转，如果这个流转的方向产生了变化，那么磁极倒转的现象就产生了。因此，有的观点认为这种现象是偶然事件，只是因为地球某一部分的磁力突然增强，自己形成了一个小磁场，反作用于原来磁力增强的那个点，然后磁力倒转就产生了。
但是，仍有很多科学家坚持，磁极倒转是有章可循的，只是人类尚未认清这其中的缘故罢了。
磁极倒转的前兆研究认为上一次地球的南北磁极倒转是在78万年前。虽然在4.1万年前，地球的两极的磁场强度有突然减弱，但是并没有经历完全的翻转。科学家认为，在地球的磁场进行大的转变之前，磁场可能会变弱。数据也表明，现在磁极移动的速度越来越快，因此磁极倒转的速度也被增快了。
然而，磁极翻转并不是我们有生之年可以见到的，但是它对我们未来技术发展是有一定指向的。当地球的磁场变弱的时候，那么太阳风和宇宙射线对地球的伤害就大大增加了，而且导航、定位系统、还有很多依靠电信信号的卫星都很可能受到巨大的干扰。
因此，人类未来科技的研究方向很有可能是给地球的表面增强足够的屏蔽层，并且准确监测地球磁场的变化。