众所周知，地球是个大磁场，南磁极（S极）在地球的北端，北磁极（N极）在地球的南端。然而地球的磁极却并非是亘古不变的。自地球诞生以来，它的南北磁极曾经发生过几次转变，科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。
在1906年，法国科学家布容在对司巴夫中央山脉地区的熔岩进行考察时意外发现，那里的岩石具有与现代磁场方向相反的磁性。这也使得人们怀疑地球的磁极并不是永恒不变的。
通过进一步的研究，科学家们发现：地球诞生以来，发生过多次磁极倒转现象。仅在近450万年里，磁极倒转的现象就发生过4次。更详细的研究则证明，纵然在同一个时期里，地磁场方向也并非一成不变，而是发生过一些历时较短的极性变化。
科学家发现，即便是在更古老的年代里，地球磁场的这种极性变化也有发生。从大约6亿年前的前寒武纪末期到约5.4亿年前的中寒武纪，是反向磁性为主的时期；从中寒武纪到约3.8亿年前的中泥盆纪，是正向磁性为主的时期；中泥盆纪到约0.7亿年前的白垩纪末，还是以正向极性为主；白垩纪末至今，则是以反向极性为主。
究竟是什么原因促使地球的磁极发生掉转的呢？
有人认为，这可能是地球被宇宙中的其他星体猛烈撞击后的结果，因为猛烈的撞击能促使地球的磁场“翻跟头”；也有科学家指出，地磁场极性的变化与地球追随太阳作环绕银河系中心的运动有关。银河系中心也存在一个磁场，它集中在银道面（银道所在的平面。天球上沿着银河画出的一个大圆称为银道，与银河的中线非常接近）上，并在银道面上下呈相反的方向。当太阳环绕银河系中心运行时，会在银道面上下作波状起伏运动。如此不断往复，往复一次的时间约为0.77亿年。
然而，此观点并没有得到广泛的认同。
1989年，美国科学家缪拉提出，气候变化导致地磁极倒转。缪拉的观点也没能获得大多数研究者的赞同。一个事实是：三四百万年前正是地球气候比较温暖、比较稳定的时期，地磁极性为什么也多次发生变化呢？
关于地球南北磁极掉转的原因，至今仍然没有答案。
