磁場防護是指在需要保護區周圍產生一箇磁場，帶電粒子進入該磁場將受到洛倫茲力作用，其運動軌跡發生改變，無法到達受保護區。具體來說，磁場防護方法有約束磁場防護和非約束磁場防護兩種。
約束磁場防護是將磁場約束在需要保護區的周圍，使其滿足一定的條件並且限制其向外擴散。帶電粒子進入磁場後，因受到磁場力的作用而路徑發生偏轉，偏轉大小取決於帶電粒子的剛度。對於一般情況，只要拉莫爾半徑比約束性磁場的空間寬度Δ小( Δ > r) ，帶電粒子就很容易在磁場中發生偏轉。如果約束磁場的空間寬度Δ比拉莫爾直徑大( Δ≥2r) ，則無論帶電粒子進入磁場的方向如何，其運動軌跡都將不會與受保護區域有交叉。
非約束磁場防護，如地球磁場，其磁場強度與半徑的3 次方成反比，10 倍半徑時，磁場強度基本爲零，與帶電粒子相互範圍較小，無法對需要保護區域進行很好的防護。美國華盛頓大學的Winglee教授提出一種利用等離子體膨脹磁場的方法，通過將高能等離子體注入螺旋線圈產生的磁場，入射的等離子體會沿着磁力線運動，當等離子體的速度Vplas等於阿爾方波VA時，這個條件等價於等離子動壓等於磁壓，在這以後等離子體的運動將會拖動磁力線，這樣就可以使磁場強度的降低速率比原有的磁線圈的速率小，可以在航天器周圍膨脹成一箇直徑爲30 ～ 40 km 的磁氣圈，磁場的作用範圍也就相應地增加。膨脹磁場與帶電粒子的作用會產生磁頂層邊界，帶電粒子無法穿過磁頂層，會沿着磁頂層發生偏轉，實現對太陽風或其它高能粒子的偏轉，從而實現對航天員和航天器的有效防護。