자석이나 전류가 주변 공간에 만드는 힘의 장으로, 다른 자성체와 움직이는 전하에 힘을 미친다. 세기와 방향을 함께 갖는 벡터량으로 기술된다.
지구자기장의 극은 고정된 것이 아니다. 지금까지 수백 차례 뒤집혔으며, 마지막 역전은 약 78만 년 전이었다. 역전 과정에서 자기장 세기가 현재의 10% 이하로 약해지고, 이 기간엔 오로라가 적도 근처에서도 관찰된다. 지구 자기장은 1840년 이래 이미 약 9% 약해졌다.
철새는 지구 자기장을 눈으로 '볼' 가능성이 있다. 유럽울새의 눈에 있는 크립토크롬 4 단백질은 빛을 받으면 전자 스핀 상태가 자기장에 따라 달라진다. 2021년 연구진은 이 단백질이 실제로 자기장에 민감하다는 점을 보여, 조류의 나침반 감각이 양자역학과 연결될 수 있음을 밝혔다.