L'uso della bussola era noto sin dall'antichità, tra gli Arabi e i Persiani, ma chi per primo considerò la Terra paragonabile ad un vero e proprio magnete fu l'inglese Sir. William Gilbert nel 1600. La configurazione del campo magnetico terrestre (c.m.t.) nella sua esatta forma si deve a K.F. Gauss (1832) che tracciò le linee di forza del campo. Si riconobbe quindi che il 99% del campo magnetico è dovuto a cause interne alla Terra; secondo alcuni autori il c.m.t. sarebbe rappresentabile da un dipolo centrale e da otto dipoli radiali collocati a 4800 Km di profondità. Se la terra venisse considerata come un semplice dipolo, l'andamento delle linee di forza indicano il cammino che farebbe, verso il polo N, un piccolo magnete libero di muoversi nello spazio; un ago magnetico si disporrebbe parallelo alle linee di forza in quel punto, quindi sarà verticale ai Poli e orizzontale all'Equatore magnetico.
Attualmente l'andamento del c.m.t. ci è noto da una infinità di misurazioni fatte a terra, da aerei e da satelliti e si è visto che i Poli magnetici non coincidono con quelli geografici ma formano un angolo, tra gli assi di rotazione e quello magnetico (questo asse geomagnetico risulta considerando il c.m.t. dipolare) di 11°30'.

Il c.m.t. è soggetto a variazioni che possono essere: di breve periodo, secolari, di lunghissimo periodo. Le variazioni di breve periodo possono avvenire in poche ore o in anni, e sono collegate alle interazioni tra il campo magnetico interno alla terra e degli strati fortemente conduttivi nell'atmosfera. Possiamo suddividere queste variazioni in :regolari e irregolari.
Tra le prime vi sono quelle giornaliere, determinate dalle azioni "mareali" del Sole e della Luna sulla ionosfera terrestre (strato ionizzato presente nell'atmosfera tra i 50- 60 Km e 400 Km di altitudine), quella mensile (ogni 27 giorni circa) che è messa in relazione con particolari campi magnetici del Sole. In figura sopra il campo magnetico creato da un dipolo, accanto il campo magnetico quadripolare in un corpo di forma sferica.

Tra quelle irregolari vi sono quelle che prendono il nome di tempeste magnetiche che sono collegate ad attività solari particolarmente intense dette "brillamenti solari": l'arrivo di plasma solare ad elevata velocità esercita grosse influenze sulla ionosfera provocando disturbi alle radiocomunicazioni, che infatti usano la ionosfera per rimbalzare e tornare verso terra. Le particelle emesse dal Sole sono principalmente protoni ed elettroni e il c.m.t. impedisce a queste particelle di colpire direttamente la superficie della Terra che rimane protetta in una cavità detta magnetosfera. La magnetosfera ha una struttura interna molto complessa e in essa furono scoperte nel 1958 le "fasce di Van Allen". Nello schema accanto è rappresentata la magnetosfera creata dal campo geomagnetico.