地球的磁場主要由地核和地幔中的液態鐵的運動以及電流產生。地球的內核是由鐵和鎳組成的，這些金屬在高溫和高壓下呈現液態，由於地球的自轉，這些液態金屬會產生電流，進而形成磁場。地幔中的岩石也含有鐵和鎳，它們在地熱的作用下通過熔岩和對流電流影響地球磁場的形成。
此外，地球磁場的變化還與地球自轉、太陽風和太陽磁場有關。太陽風中的帶電粒子被地球磁場所吸引，並在地球極區與大氣層發生反應，形成極光。地球磁場還具有保護地球的作用，它形成一箇磁屏障，可以防止太陽風中的帶電粒子和高能輻射進入地球大氣層，對地球環境和人類的健康造成傷害。