แม่เหล็ก
แม่เหล็กมี 2 ขั้วเสมอ ขั้วเหนือและขั้วใต้ ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ (N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้ (S) ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ เมื่อนำแม่เหล็ก 2 อันมาอยู่ใกล้กัน ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน และขั้วต่างกันจะดูดกัน แรงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองของแม่เหล็กและลดน้อยลงเมื่อถัดเข้ามา เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ ทั้งสามมิติ สนามแม่เหล็กหมายถึงบริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงไปถึง
การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
มีแนวคิดอันหนึ่งโดยริชาร์ด มูลเลอร์ที่ว่าการสลับขั้วแม่เหล็กโลกไม่ได้เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองแต่ถูกกระทำโดยเหตุจากภายนอกที่ไปขัดจังหวะการไหลของสารในแกนโลกโดยตรง กระบวนการทั้งหลายอาจรวมถึง การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเข้าไปถึงส่วนของเนื้อโลกโดยเพลตเทคโทนิกที่แนวมุดตัว การเริ่มต้นของแมนเทิลพลูมจากขอบเขตรอยต่อของแกนเนื้อโลก และอาจรวมถึงแรงเฉือนของแกนเนื้อโลกที่เกิดจากการกระแทกอย่างใหญ่หลวง ผู้ให้การสนับสนุนทฤษฎีนี้ถือว่าเหตุการณ์ต่างๆเหล่านี้สามารถนำไปสู่การขัดจังหวะในวงกว้างของไดนาโมจนเกิดการหมุนกลับของสนามแม่เหล็กโลกได้ เพราะว่าสนามแม่เหล็กจะมีสภาวะที่เสถียรไม่เป็นแบบเหนือ-ใต้อย่างที่เห็นในปัจจุบันหรือไม่ก็เสถียรในทิศทางตรงกันข้าม พวกเขาเสนอว่าเมื่อสนามแม่เหล็กกลับคืนจากการถูกขัดจังหวะหนึ่งๆมันก็จะเลือกเองว่าจะไปอยู่ในสถานะไหนซึ่งนั่นหมายความว่าการกลับคืนจะเป็นแบบรีเวอร์สเสียประมาณครึ่งหนึ่งของทั้งหมด การขัดจังหวะสั้นๆซึ่งไม่ส่งผลให้เกิดรีเวอร์สก็เป็นที่รู้จักกันและเรียกกันว่า geomagnetic excursion