Das Forschungsgebiet der Geomagnetik befasst sich mit dem Magnetfeld der Erde. Das Erdmagnetfeld existiert seit geschätzte 3,5 Milliarden Jahren und kann in einer guten Näherung als Dipolfeld mit Nord- und Südpol angesehen werden. Dieses Feld wird von internen und externen Quellen erzeugt. Eine wesentliche Anteil an den internen Quellen hat der geomagnetische Dynamo im Erdinneren. Nahe der Oberfläche, trägt die Magnetisierung der Kruste ebenfalls zu regionalen Magnetfeldern bei. Zudem werden zusätzliche Magnetfeldanteile durch die Interaktion mit dem Sonnenwind verursacht. Hierzu zählen ionosphärische Ströme, Ringstrom, Elektrojet, und viele weitere Ströme.
Das Erdmagnetfeld erwies sich seit jeher als nützliche Navigationshilfe. Kontinuierliche Messungen des Erdmagnetfeldes in geomagnetischen Observatorien wurden erstmals im frühen 19. Jahrhundert unter dem Einfluss von Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß eingerichtet. Seit 1852 führt die ZAMG geomagnetische Messungen in Österreich durch. Im Jahre 1955 wurde ein geomagnetisches Observatorium am Cobenzl in Wien gebaut, das nach 60 Jahren Betrieb offiziell 2014 von dem neu gebauten Conrad Observatorium in Muggendorf (Niederösterreich) abgelöst wurde.
Das Erdmagnetfeld umgibt unseren Planeten und kann mittels drei Komponenten als Vektor beschrieben werden: oft x, y, und z (x=Nordrichtung, y=Ostrichtung, z=senkrecht zur Erdoberfläche), sowie auch in H, D und Z (die horizontale Feldkomponente H, die Deklination D, und die vertikale Feldkomponente Z). Aus diesen drei Komponenten kann die Gesamtfeldstärke (F) berechnet werden.
Magnetische Feldstärken werden mit Magnetometer in Einheiten von Tesla (T) gemessen. Eine Angabe erfolgt meist in Nanotesla (nT; ein Nanotesla entspricht 10-9 Tesla oder 10−5 gauss). In Österreich hat das Magnetfeld eine durchschnittliche Feldstärke von ca. 48000 nT. In Äquatornähe sinkt die Feldstärke auf Werte zwischen 20000 und 35000 nT, während die Feldstärke an den Polen bei ca. 65000 nT liegt.
Im Zusammenhang mit dem Weltraumwetter wird die Magnetosphäre als jener Bereich definiert, in dem geladene Teilchen des Sonnenwindes vom Erdmagnetfeld beeinflusst werden. Die Magnetosphäre spielt eine zentrale Rolle, da sie die Erdoberfläche vor Strahlung (z.B. energetische Teilchen von der Sonne sowie kosmische Strahlung) schützt. Insbesondere werden energetische Teilchen entlang des Erdmagnetfeldes abgelenkt und in zwei ringförmigen Zonen (Van-Allen Gürtel) nahe der Erde eingefangen. Dieses “Schutzschild” kann durch die Interaktionen mit dem interplanetaren Magnetfeld erschüttert werden. Magnetische Strukturen in koronalen Massenauswürfen können hierbei heftige Variationen im Erdmagnetfeld auslösen. Diese “geomagnetischen Stürme” dauern meist 1 bis 4 Tage, und können schädliche Auswirkungen auf moderne technologische Infrastruktur haben (siehe: Geomagnetisch induzierte Ströme).
Die aktuelle Forschung im Bereich Geomagnetik befasst sich mit Themen wie der stetigen Umpolung des Magnetfeldes, und die Einflüsse von magnetischen “Substorms” auf die technologische Infrastruktur.