地球磁場是怎樣産生呢？為什麼又會南北磁極翻轉？對地球磁 場起源的探索，早在西元1600年前後就已經開始了。大家都會知 道，有電荷在運動才會産生磁場，因此地球的磁場應該與地球內部 的帶電結構有關。
通常物質所帶的正電和負電是相等數量的，但由於地球核心物 質受到的壓力較大，溫度也較高，約6000°C，內部有大量的鐵磁質 元素，物質變成帶電量不等的離子體，即原子中的電子克服原子核的引力，變成自由電子，加上由於地核 中物質受著巨大的壓力作用，自由電子趨於朝壓力較低的地幔，使地核處於帶正電狀態，地幔附近處於帶 負電狀態，情況就象是一個巨大的“原子”。
科學家相信，由於地核的體積極大，溫度和壓力又相對較高，使地層的導電率極高，使得電流就如同 存在於沒有電阻的線圈中，可以永不消失地在其中流動，這使地球形成了一個磁場強度較穩定的南北磁 極。另外，電子的分佈位置並不是固定不變的，並會因許多的因素影響下會發生變化，再加上太陽和月亮 的引力作用，地核的自轉與地殼和地幔並不同步，這會産生一強大的交變電磁場，地球磁場的南北磁極因 而發生一種低速運動，造成地球的南北磁極翻轉。
太陽和木星亦具有很強的磁場，其中木星的磁場強度是地球磁場的20至40倍。太陽和木星上的元素主 要是氫和少量的氦、氧等這類較輕的元素，與地球不同，其內部並沒有大量的鐵磁質元素，那麽，太陽和 木星的磁場爲何比地球還強呢？木星內部的溫度約爲30000°C左右，壓力也比地球內部高的多，太陽內部的 壓力、溫度還要更高。這使太陽和木星內部産生更加廣闊的電子殼層，再加上木星的自轉速度較快，其自 轉一周的時間約10小時，故此其磁場強度自然也要比地球高的強。
事實上，如果天體的內部溫度夠高，則天體的磁場強度與其內部是否含有鐵、鈷、鎳等鐵磁質元素無 關。由於太陽、木星內部的壓力、溫度遠高於地球，因此，太陽、木星上的磁場要比地球磁場強的多。而 火星、水星的磁 場比地球磁場弱，則說明火星、水星內部的壓力、溫度遠低於地球。