為什麽指南針會始終指向南方，這在古代曾是一個無法解答的（de）難題。一直到（dào）年才由英國宮廷醫生吉爾伯（bó）作出科（kē）學的解釋。原來地球本身就是一個大磁場，北磁極（N極）在地球的南端（duān），南磁極（jí）（S極）在地球的北端。正是這個大磁場，吸引著磁針始（shǐ）終指（zhǐ）向（xiàng）南方。
但是，法國科學家布容（róng）於年在法國司馬夫中央（yāng）山（shān）脈地區對（duì）這裏的火山岩進行考察時，卻意（yì）外地發現那裏的岩石（shí）的（de）磁性與磁場的方向相反。此後，這一類現象越來越多地被發現（xiàn），對它的研究也越來越深入。人們終於發現，地球（qiú）的磁場（chǎng）並非永恒不（bú）變（biàn）的，現在位於南端的北（běi）磁極會（huì）轉到北端去，而位於（yú）地球北（běi）端的南磁極則會轉到南（nán）端去（qù）。這就是物理上所稱的“磁極倒轉”。
在研究中科學家還（hái）發現磁極倒轉的現象曾在地球的曆史上發生過許多次。據統計，僅在最近的萬年裏（lǐ）就有四次（cì），即“布容正向期（qī）”、“鬆山反向期”、“高（gāo）斯正向期”和“吉爾伯反向期”。但是，地磁場方（fāng）向在（zài）每一個磁性時期裏，也並不是始終如（rú）一的，有時會（huì）發生被人（rén）們稱為（wéi）“磁性事件”的短（duǎn）暫的極性倒轉的現象。
當（dāng）然，在更古老的地質曆史時期裏也同樣存在著地（dì）球磁場的這（zhè）種“翻跟鬥”式的變化，隻不過是時間太過久遠，我們（men）還沒有辦法對其變化的具體時（shí）限進（jìn）行確定。
那麽為什（shí）麽地磁（cí）場會發生變化呢？有人認為，這可能是地球被巨（jù）大的隕石猛烈撞擊後導致的結果，因為猛烈的撞擊能促使地球內部（bù）的磁場身不由己（jǐ）地翻（fān）轉一個跟頭；也有人認為，這與地球追隨太陽在銀河係裏漫遊（yóu）相關，因為銀河係自身也帶有（yǒu）一個磁場（chǎng），這個（gè）更大的磁場會對地球的磁場產生影響，從而（ér）促使（shǐ）地球的（de）磁性會像羅盤中的指南針一樣，隨著（zhe）銀河係磁場的方向而不斷地變化；還有（yǒu）人認（rèn）為，由於地球（qiú）本身的演變導（dǎo）致了（le）磁極（jí）倒轉的發生。總之，關（guān）於地磁場變化的原（yuán）因，眾說紛紜，莫衷一是。