Pole magnetyczne planety zmienia położenie biegunów i polaryzację w czasie. Rotacja żelaznego wewnętrznego rdzenia Ziemi powoduje, że płynny zewnętrzny rdzeń obraca się z kolei i wytwarzają linie pola magnetycznego rozciągające się od północnych i południowych biegunów magnetycznych.
Bieguny magnetyczne dryfują około 10 mil w ciągu roku i są daleko od biegunów geograficznych. Pola magnetyczne są tworzone częściowo przez prądy konwekcyjne w rdzeniu Ziemi, ale ciecz nie ma ustalonego wzorca ruchu. Dlatego zmieniają się prądy konwekcyjne i linie pola poruszają się wraz z nimi. Uważa się również, że pole magnetyczne każdego roku słabnie w niewielkim stopniu, co zwiększa ekspozycję Ziemi na promieniowanie kosmiczne.
Uważa się, że osłabienie pola magnetycznego wskazuje na zbliżającą się zmianę biegunowości. Innymi słowy, biegun północny i biegun południowy przełączają się, co powoduje, że igły kompasu wskazują na biegun południowy. To zdarzało się wiele razy w historii geologicznej, co wykazano poprzez badanie zapisu kopalnego i warstw geologicznych. Nie ma solidnych hipotez dotyczących dokładnie, dlaczego następuje odwrócenie biegunów, ani nie można przewidzieć dokładnie kiedy to nastąpi.
