地球磁場(chǎng)主要由地球的大氣圈產(chǎn)生，因而可把大氣看成一個(gè)巨大的“通電螺線(xiàn)管”。通電螺線(xiàn)管表現出來(lái)的磁性與條形磁鐵相似，它的一端相當于北極，另一端相當于南極。當給螺線(xiàn)管內插入鐵芯時(shí)，由于鐵芯被磁化，磁場(chǎng)就會(huì )大大增強。因此把螺線(xiàn)管套在鐵芯上，就構成了一個(gè)電磁鐵，電磁鐵的磁性比螺線(xiàn)管的磁性強。
        由此，在把大氣看成一個(gè)巨大的“通電螺線(xiàn)管”的同時(shí)，還可以把地球地殼表面以?xún)鹊牟糠郑ǖ厍虻膬炔咳樱?，看成是插在這個(gè)巨大“通電螺線(xiàn)管”內的“鐵 芯”。由于這個(gè)“鐵芯”被磁化，地球磁場(chǎng)便大大加強，這樣地球就像是一個(gè)“電磁鐵”。地磁場(chǎng)主要由這個(gè)巨大的“電磁鐵”產(chǎn)生。在地球這個(gè)巨大“電磁鐵”的 “鐵芯”被磁化的情況下，由于各種物質(zhì)在地球內部的分布情況不同，加之其他因素（如溫度、壓力等）的影響，在地球內部就形成了磁核。
        古地磁學(xué)的證據表明，古代的地球磁場(chǎng)與現在的磁場(chǎng)極為不同。例如，在各個(gè)不同時(shí)期，磁極的位置基本不同。這就是說(shuō)，磁極可能遷移了幾千里路。并且人們已經(jīng)發(fā)現，地球磁場(chǎng)能夠突然轉換極性方向，使磁北極變成磁南極，磁南極變成磁北極。
對于地球磁場(chǎng)出現的這些奇怪現象，使人們既困惑又感興趣。于是人們在探究地球磁性起源的同時(shí)，也試圖對這些現象加以解釋?zhuān)两褚矝](méi)有對地球磁場(chǎng)這些奇 怪現象的成因，做出令人滿(mǎn)意的解釋。那么，是否可以用大氣產(chǎn)生地球磁場(chǎng)的理論，解釋地球磁極遷移現象和地球磁場(chǎng)倒轉現象？
        地球除自身內部的物質(zhì)運動(dòng)外，它的繞軸自轉運動(dòng)和繞日公轉運動(dòng)，是人類(lèi)最為熟悉的自然現象。有自轉，就有赤道平面；有公轉，就有軌道平面，即黃道平面。 在黃道平面與赤道平面之間有一個(gè)交角，叫做黃赤交角。目前的黃赤交角是23°26‘。地球一邊繞軸自轉，一邊繞日公轉，在天空的位置時(shí)刻變化，這種情況會(huì ) 影響地球的自轉狀態(tài)。
        實(shí)際上，地球的自轉狀態(tài)的確發(fā)生著(zhù)變化。由黃赤交角的度數，并非是固定的就可以證明這一點(diǎn)。而地球自轉狀態(tài)的任何改變，都會(huì )使大氣的運動(dòng)隨之發(fā)生變化。 這就如同舞臺上，舞蹈演員身上的舞衣隨同演員舞姿的變化而變化一般。由于大氣的運動(dòng)發(fā)生了變化，即通過(guò)地球這個(gè)巨大“電磁鐵”的電流發(fā)生了變化，根據安培 定律，地球的磁極便會(huì )偏離原來(lái)位置。因此，地球磁極遷移的現象，就是由于地球運動(dòng)變化所致。造成地球運動(dòng)變化的因素是多方面的，來(lái)自地球本身或者地球以外 空間的某些作用都有可能對地球的運動(dòng)產(chǎn)生影響。例如，地殼的運動(dòng)就有可能對地球自轉的狀態(tài)產(chǎn)生影響。
        地球磁場(chǎng)的確有可能突然轉換極性方向，使磁北極變成磁南極，磁南極變成磁北極。地球磁場(chǎng)的倒轉在過(guò)去的地質(zhì)時(shí)期曾經(jīng)發(fā)生過(guò)很多次。
關(guān)于地球磁場(chǎng)的翻轉現象，是一個(gè)比較復雜的問(wèn)題。大氣運動(dòng)產(chǎn)生地球磁場(chǎng)的理論認為，大氣中的正負帶電粒子在隨同地球一起旋轉時(shí)，產(chǎn)生了兩個(gè)極性相反的磁場(chǎng)。這兩個(gè)極性相反的磁場(chǎng)，大部分磁性都抵消了，但并沒(méi)有全部抵消，這樣就產(chǎn)生了地磁場(chǎng)。
        地磁場(chǎng)既然由兩個(gè)極性相反的磁場(chǎng)共同作用形成，那么在地球各個(gè)不同的地質(zhì)年代，由于大氣情況（大氣的成分、溫度、分布及運動(dòng)等）的不同，這兩個(gè)磁場(chǎng)的強 弱會(huì )發(fā)生變化。在某一個(gè)時(shí)期里，某種帶電粒子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強于（或者弱于）另一種帶有相反電荷的粒子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。在接下來(lái)的另一個(gè)時(shí)期，如果大氣的情況 發(fā)生變化，這種帶電粒子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有可能又弱于 （或者強于）另一種帶有相反電荷的粒子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。當此種情況發(fā)生時(shí)，地球磁場(chǎng)就會(huì )出現翻轉的現象。
        了解電磁鐵的人都知道，當流過(guò)電磁鐵的電流改變方向時(shí)，電磁鐵的南北極就會(huì )對調。由于大氣的變化，大氣中正、負帶電粒子相對運動(dòng)的情況也在發(fā)生變化，當 這種變化達到一定程度，致使這一相對運動(dòng)發(fā)生逆轉時(shí)，地球這個(gè)巨大“電磁鐵”的電流方向就會(huì )改變，這時(shí)地球的南北磁極就會(huì )對調。

        地球只是宇宙中的滄海一粟。同地球上的許多自然現象經(jīng)常要受外界作用的影響一樣，地球磁場(chǎng)也不是孤立的，它會(huì )受到外界影響。例如，太陽(yáng)風(fēng)磁場(chǎng)對地球磁場(chǎng) 施加作用，形成一個(gè)被太陽(yáng)風(fēng)包圍的、彗星狀的地球磁場(chǎng)區域，這就是磁層。地球磁層是一個(gè)更為復雜的問(wèn)題。目前，科學(xué)家正在對其進(jìn)行研究。