行軍和航海利用指南針上的地磁場的作用來定向。人們還可以根據地面地磁場的分布特征尋找礦藏。地磁場的變化會影響無線電波的傳播。當當地磁場受到太陽黑子活動的強烈幹擾時，遠距離通信就會受到嚴重影響，甚至中斷。如果沒有地磁場，來自太陽的強大帶電粒子流(通常稱為太陽風)不會被地磁場偏轉，直接撞擊地球。在高能粒子的轟擊下，地球的大氣成分可能不是現在的樣子，生命也不會存在。所以地磁場這個“保護傘”對我們來說很重要。
地磁場的發現
我國宋代科學家沈括(1034-1094)最早在公元1086年記錄了磁偏角，說“方嘉(術士)用磁鐵磨針，則可導，但往往略東，不全南”。沈括是歷史上從理論角度研究磁偏現象的第壹人。提出系統的原始理論的是英國人吉爾伯特。他在1600年寫的《磁鐵》壹書中，記錄了當時許多關於磁鐵性質的事實，創造性地做了壹個劃時代的實驗:把壹塊天然磁鐵磨成壹個大磁球，把壹根小鐵絲做成的小磁針放在樞軸上，放在磁球附近，發現這個磁球上的小磁針的各種行為和我們在地球上看到的指南針壹模壹樣。吉爾伯特用粉筆在小磁針的方向上做了標記，畫出了許多子午線圈，類似於地球的子午線，還有壹條赤道，小磁針在那裏與球體平行。所以吉爾伯特提出了壹個理論，地球本身就是壹個巨大的磁鐵，磁子午線與地球相對的兩端，即磁極相遇。
地磁場的起源
地球為什麽會有磁場，目前還不得而知，壹般認為是地核內液態鐵流動造成的。最有代表性的假說是發電機理論。從65438年到0945年，物理學家埃爾薩瑟根據MHD發生器的原理，認為液態外核在初始弱磁場中運動時，像MHD發生器壹樣產生電流，電流的磁場加強了原有的弱磁場，使外核物質與磁場相互作用，不斷加強原有的弱磁場。由於摩擦熱的消耗，磁場增大到壹定程度並趨於穩定，形成了現在的地磁場。
還有壹種假設，鐵磁性會在770℃(居裏溫度)的高溫下完全消失。在地層深處的高溫狀態下，鐵會達到並超過其熔點成為液態，永遠不會形成地球磁場。用“磁現象的電本質”來解釋，認為根據物理研究的結果，物質的原子在高溫高壓下的核外電子會被加速向外逃逸。因此，在6000K的高溫和360萬個大氣壓的環境下，大量電子會從地核逃逸，地幔之間會形成負層。根據麥克斯韋電磁理論:電產生磁，磁產生電。所以，要形成地球南北極的磁場，就要形成旋轉電場，地球的旋轉必然引起地幔負層的旋轉，也就是旋轉負電場，磁場由此而生。
地磁場對生物活動的影響
很多遷徙的動物，比如海龜、鯨魚、候鳥等等，每年都可以遷徙上千公裏，經常經過汪洋大海，但還是能確定準確的位置。科學家發現，海龜可以通過地球磁場以及太陽和其他恒星的位置來辨別方向。但是對於遷徙的海龜來說，光有方向感是不夠的。他們也可能有壹張“地圖”來明確自己的地理位置，最終到達壹個特定的目的地。肯·羅曼(Ken Loman)在北卡羅來納大學教堂山分校的研究團隊發現，綠海龜對不同地理位置之間的地磁場強度和方向的差異非常敏感，它們可以通過地磁場為自己繪制地圖。
信鴿能飛回很遠的地方而不迷路，也是由於地磁的幫助。
地磁場的強弱稱為地磁感應(應力)，地磁場的磁子午線與地理子午線的夾角稱為磁偏角，地球上某處地磁場的方向與地面水平方向的夾角稱為磁偏角。這三個物理量被稱為“地磁三要素”。但是，從地球的壹個地方到附近的另壹個地方，地磁元素的變化壹般很小。
地磁圖記錄了地球表面各點的地磁場基本數據及其變化規律。它是航海、航空、軍事和地質工作不可缺少的工具。船舶和飛機航行時，地磁方位是用磁羅盤測量的，所以只有知道當時當地的磁偏角值，才能確定地理方位和航行路線。
壹般來說，地磁元素的變化很小，但與太陽活動密切相關的磁暴現象發生得很突然。這是因為當太陽黑子活動劇烈時，釋放的能量相當於幾十萬顆氫彈的爆炸威力，同時噴射出大量帶電粒子。這些射向地球的帶電粒子形成的強磁場疊加在地磁場上，使地磁元素在正常情況下發生劇烈變化，從而引起“磁暴”。當磁暴發生時，地球上會發生許多奇怪的現象。美麗的極光將出現在黑暗的北極上空。指南針會擺動，短波無線電廣播會突然停止，依靠地磁場“導航”的鴿子也會迷失方向，四處亂飛。地磁場可以阻擋來自太陽的宇宙射線和高能帶電粒子，是生物躲避傷害的天然保護傘。
因此，這個“超巨型”的地磁場對地球形成了“保護盾”，減少了來自太空的宇宙射線的入侵，使地球上的生命得以生存和生長。沒有這個保護盾，外星宇宙射線會把最早出現在地球上的生命幼苗全部殺死，根本不可能在地球上繁衍。
地球某些地區的巖石和礦物是有磁性的，在這些埋藏礦物的地區，地磁場會發生巨大變化。這種地磁異常可以用來探測礦藏，尋找鐵、鎳、鉻、金、石油等地下資源。
強震前，地磁三要素也會發生變化，產生局部地磁異常的“震磁效應”。這是因為地殼中的許多巖石都具有磁性，當這些巖石受力變形時，它們的磁性也會發生相應的變化，從而可以更準確地做出“震前預測”。
地磁場被翻轉過很多次。
科學家通過對海底熔巖的研究發現，地球磁場已經翻轉了很多次。眾所周知，熾熱的巖漿含有成千上萬種礦物質，就像壹個“小指南針”。當巖漿冷卻下來，這些“羅盤”也是固定的，沒有變化。這樣，它的“南北極”的方向就記錄了當時地球磁場的方向。研究表明，地球磁場平均每50萬年翻轉壹次，最近壹次翻轉發生在78萬年前。由於壹百多年來磁場壹直在減弱，人們不禁擔心地球磁場的又壹次“大變臉”是否即將到來。
科學家指出，地核周圍的鐵流體(熔體)就像壹臺“發動機”，不斷將巨大的機械能轉化為電磁能，從而形成了地磁場。鐵液有時會形成巨大的漩渦，迫使自身流向改變，從而引起地球磁場的變化。地磁場的雙極反演是壹個極其漫長的過程，大約需要5000年到7000年才能完成。本來這並不是壹件可怕的事情，但是在這個過程中，保護人類免受強紫外線輻射的地球磁場將會徹底消失，這將會產生極其嚴重的後果。
地球磁極的轉變和消失有什麽影響？
對於人類和所有生物來說，地磁轉換是災難性的。地磁消失後，宇宙中的各種射線會直奔地表，生活在地球上的生物會失去“保護傘”，受到強輻射的傷害。有科學家認為，地磁場的變化會導致染色體畸變，使動植物變異生長。因此，地球磁極的轉換是人類面臨的最大威脅。地磁真的會消失嗎？