主要原因是地球内部的热对流，即地球内部含有磁性物质的液态金属熔融物质因热能而上升，然后在冷却时下沉，这种循环会形成地球内部循环电流从而产生磁场。而外界的太阳风会加强这个磁场。研究表明，地球磁偏角会随时间变化。在一定周期之后，地球内部磁场会发生反转，从而使地球磁场的正北指向发生变化，将东指向西，或将西指向东。