地球磁場は過去500万年間だけでも数十回極性が反転している．これを地磁気の逆転と呼ぶ．原因は不明である．

マグマが冷えて固まるとき，周囲の磁場の方向に磁気を帯びる（熱残留磁気）．獲得した磁気は非常に安定で，キュリー温度を超える高温下でない限り，後から磁場を加えられても変化しない．この磁気を測ると，岩石ができた時代の地球磁場が推測できる．この方法によって，過去の地球磁場は現在と同じではなく，数万年から数十万年に1回の割合で南北極が入れ替わっていることがわかった．

現在の南北極は約73万年前から続いている．約248万年前から73万年前までは，南北極が現在と反対であった時代がほとんどであった．

地磁気の逆転の原因はわかっていない．