지구자기장의 변화요인의 주요 원인 중 지구 내적인 것으로는 지구의 자전운동과 관련하여 맨틀과 외핵의 운동에 의한 것이 있고, 외적으로는 태양과 달에 의한 영향이 가장 크다고 추측된다.
지구자기장의 변화원인으로는 여러 가지가 있으며, 주요 원인은 다음과 같이 추측되고 있다. 일변화의 원인으로는 지구 내·외적 변화에 의해 발생함을 추측할 수 있으며, 내적인 것으로는 지구의 자전운동과 관련하여 맨틀과 외핵의 운동에 의한 것 등이 있고, 외적으로는 태양과 달에 의한 영향이 가장 크다. 수십 년에서 수백 년 동안 오랜 주기로 변하는 원인으로는 지구내부의 핵이나 맨틀의 이동으로 추정된다. 지구자기장의 세기가 급속하게 감소하는 현상인 자기폭풍은 태양의 흑점활동에 기인하며, 수 시간동안 또는 2~3일간 지속되는 경우도 있으며, 적도보다 극지방에 자주 일어나는 현상이고, 태양에서 오는 자기폭풍의 세기는 수백 nT 정도이다. 일 변화량은 외부자기장에 의한 것이 2/3, 나머지는 지구내부의 유도전류에 의한 자기장으로부터 발생된다.