Ziemia jest gigantycznym magnesem, z biegunem północnym i biegunem południowym. Jako magnes stały jest otoczony polem magnetycznym. Ponieważ biegun północny magnesu odnosi się do północy, a ponieważ przeciwne magnesy przyciągają się wzajemnie, geograficzny biegun północny jest magnetycznym biegunem południowym. Bieguny geograficzne i magnetyczne nie znajdują się w tym samym miejscu.
Magnetyczny biegun południowy znajduje się na północy Kanady, około 1000 km od geograficznego bieguna północnego. Igła kompasu nie wskazuje więc bezpośrednio na północ. To odchylenie igły kompasu jest różne w każdym miejscu na ziemi. W Polsce kąt odchylenia wynosi obecnie 2,5°. To odchylenie jest spowodowane ciągłym i powolnym przesuwaniem biegunów magnetycznych. Pomiary wykazały, że magnetyczny biegun południowy przesunął się o ponad 190 km na północny zachód w ciągu pięciu lat od 1995 do 2000 roku. Analizy skały wulkanicznej ujawniły, że ziemskie pole magnetyczne kilkakrotnie odwróciło polaryzację. Siła pola magnetycznego ziemi zmienia się na całej powierzchni. Jest odwrócony lub osłonięty przez magnetyczne metale przewodzące zawarte w skorupie ziemskiej, takie jak nikiel, żelazo i kobalt. Na biegunach pole magnetyczne jest najsilniejsze.
Pole magnetyczne ziemi jest słabe w porównaniu z polem magnetycznym magnesu trwałego. Mały magnes stały wykonany z metali ziem rzadkich, taki jak magnes smarowo kolbaltowy (SmCo) i magnes neodymowy (NdFeB), dostarczony przez Dhit sp. z o.o., ma pole, które jest kilka tysięcy razy silniejsze od pola ziemskiego.