Le champ magnétique de la planète change l'emplacement de ses pôles et la polarité au fil du temps. La rotation du noyau interne de fer de la Terre fait tourner à son tour le noyau externe liquide, et ils produisent lignes de champ magnétique qui s'étendent des pôles magnétiques nord et sud.
Les pôles magnétiques dérivent d'environ 10 miles en un an et sont loin des pôles géographiques. Les champs magnétiques sont créés en partie par les courants de convection dans le noyau terrestre, mais le liquide n'a pas de schéma de mouvement défini. Par conséquent, les courants de convection changent et les lignes de champ se déplacent avec eux. En outre, on pense que le champ magnétique s'affaiblit légèrement chaque année, augmentant l'exposition de la Terre au rayonnement cosmique.
On pense que l'affaiblissement du champ magnétique indique une inversion de polarité imminente. En d'autres termes, les pôles nord et sud changent de place, ce qui fait que les aiguilles de la boussole pointent vers le pôle sud. Cela s'est produit à plusieurs reprises au cours de l'histoire géologique, comme le montre l'examen des archives fossiles et des strates géologiques. Il n'y a pas d'hypothèses solides concernant exactement pourquoi l'inversion des pôles se produit, et il n'y a aucun moyen de prédire avec précision quand elle se produira.