گرمای ناشی از هسته‌ی داخلی به‌صورت پیوسته به هسته‌ی خارجی می‌رسد و با موادی که بر اثر فعالیت تکتونیکی صفحه‌ای سرد شده‌اند، برخورد می‌کند. این چرخه باعث ایجاد همرفت شده و فرآیندی موسوم به ژئودینامو را افزایش می‌دهد که باعث تولید میدان مغناطیسی می‌شود.
سیاره‌های دیگر مثل مریخ و زهره تا حدی به دلیل نبود تکتونیک‌های صفحه‌ای، فاقد میدان‌های مغناطیسی هستند. بر اساس شواهد موجود این سیاره‌ها احتمالا زمانی ژئودیناموهای خودپایدار داشتند، اما به دلایلی نامشخص آن را از دست دادند. عطارد دارای میدان مغناطیسی ضعیفی است که قدرت آن به ۱٫۱ درصد میدان مغناطیسی زمین می‌رسد و سپر محافظتی مناسبی در برابر پرتوهای خورشیدی فراهم نمی‌کند.
با جریان فلز مایع در هسته‌ی خارجی زمین، حرکت و محتوای بالای آهنی آن باعث می‌شوند زمین مانند آهنربای دوقطبی عظیمی عمل کند که دارای یک قطب باردار منفی و قطبی با بار مثبت است. تقریبا ۸۰ درصد از میدان مغناطیسی زمین به این روش شکل می‌گیرد اما ۲۰ درصد باقی‌مانده‌ی آن دوقطبی نیست؛ بلکه شامل نوارهای موازی نیروی مغناطیسی است. در برخی مناطق این میدان مغناطیسی مانند الگوهای آب و هوایی عمل می‌کند.
الگوهای نامنظم، تکه‌های عجیبی از میدان مغناطیسی را تولید می‌کنند. مناطقی مانند ناهنجاری اطلس جنوبی، نوار بزرگی از اقیانوس اطلس است که شدت مغناطیس‌کره‌ی زمین در آن به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد. به باور پژوهشگرها، دلیل کاهش میدان مغناطیسی فعالیت‌های عجیب تکتونیکی زیر سطح آفریقا است. مناطقی مثل ناهنجاری اطلس جنوبی جذابیت زیاد دارند، اما به دلایل متعدد نگران‌کننده هستند.
به گفته‌ی جاشوا فینبرگ، زمین‌شناس دانشگاه مینسوتا، مغناطیس‌کره مانند پوششی محافظتی ضد‌آفتاب به جلوگیری از برخورد پرتوهای خطرناک خورشیدی به زمین کمک می‌کند. در نقاطی که مغناطیس‌کره ضعیف است، مقدار بیشتری از پرتوها به زمین نفوذ می‌کنند و بنابراین آمار سرطان پوست را بالا می‌برند.
نگرانی دیگر، تأثیر پرتوهای خورشیدی بر ماهواره‌ها است. انفجار تابش‌ها از خورشید که خروج جرم از تاج خورشیدی هم نامیده می‌شود، می‌تواند ماهواره‌ها و دیگر فضاپیماها را ازکار بیندازد و پیامد‌های مخربی برای ارتباطات از راه دور، دسترسی به اینترنت و خدمات GPS در مناطق تحت تأثیر داشته باشد.
ناهنجاری اطلس جنوبی احتمالا ۱۱ میلیون سال قدمت دارد و با پدیده‌ی مغناطیسی دیگری موسوم به وارونگی قطبی مرتبط است. تاریخچه‌ی میدان مغناطیسی زمین را می‌توان در گدازه‌های کهن و رسوب‌های بستر دریا جستجو کرد. این نوع مواد سنگی، غنی از قطعات فلزی مغناطیسی مثل تکه‌های کوچک آهن هستند که دور خود حول خطوط میدان مغناطیسی می‌چرخند.
دانشمندان براساس سوابق رسوبی می‌دانند که قطب‌های مغناطیسی سیاره‌ی ما دطول زمان جابه‌جا می‌شوند. در حال حاضر قطب شمال جغرافیایی با قطب مغناطیسی معادل خود (که درحال‌حاضر از فنی جنوب مغناطیسی است) تقریبا ۵۰۰ کیلومتر فاصله دارد. به‌نقل از ناسا، قطب‌ها تقریبا هر ۳۰۰ هزار سال به‌طور ناگهانی می‌چرخند و شمال و جنوب مغناطیسی را وارونه می‌کنند.
با این‌حال سوابق دیرینه‌ی ژئومغناطیسی نشان می‌دهد که تقریبا ۷۸۰ هزار سال است که وارونگی قطبی کامل اتفاق نیافته است. به باور برخی پژوهشگران، این موضوع بدین است که در آستانه‌ی چرخش قرار داریم و قدرت ناهنجاری اطلس جنوبی می‌تواند نشانگر نزدیک‌بودن وارونگی بعدی باشد.
اگر قطب‌ها قرار باشد وارونه شوند، میدان مغناطیسی زمین احتمالا برای قرن‌ها با کاهش قدرت ۲۰ درصدی مواجه خواهد بود. چنین رویدادی می‌تواند سیستم‌های ارتباطات جهانی کنونی را مختل کند. بااین‌حال براساس پژوهش‌های دیگر این وارونگی قریب‌الوقوع نیست.
به‌هرحال بررسی فضای داخلی سیاره و سوابق دیرینه‌ی ژئومغناطیسی به درک تعامل پیچیده‌ی بین مغناطیس‌کره و حیات روی زمین کمک می‌کنند و همچنین باعث می‌شوند آمادگی بهتری برای تغییرات آینده پیدا کنیم.