Die Magnetosphäre der Erde entsteht als Folge der Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem Erdmagnetfeld. Der Sonnenwind verformt das terrestrische Dipolfeld, dehnt die Magnetosphäre auf der Nachtseite und bildet den Magnetschweif.
Die bedeutesten Manifestationen des Weltraumwetters in der Erdmagnetosphäre sind magnetische Stürme und Teilstürme. Das Erdmagnetfeld formt eine Schutzhülle die den Sonnenwind von der Erde abhält. Während magnetischen Stürmen und Teilstürmen wird die Energie des Sonnenwindes in die Magnetosphäre übertragen. Diese Energie beschleunigt und heizt das aus ionisierten Teilchen bestehende Plasma in der Magnetosphäre und im Strahlungsgürtel. Einige Teilchen können entlang der Magnetfeldlinie in die obere Atmosphäre eindringen und erzeugen die bekannten Polarlicht. Studien dieser Wechselwirkung mit dem Magnetfeld sind derzeit ein aktives Forschungsgebiet in der Magnetosphärenphysik. Die Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Magnetfeld ist im gesamten Sonnensystem einschließlich der Erde und andere Planeten von große Bedeutung.
Die wichtigste Komponente der Magnetosphärenforschung ist die Messungen von Plasmaparametern und elektrischen und magnetischen Feldern durch Raumsonden. Die vier identische Satelliten in der ESA - Mission Cluster oder der NASA - Mission MMS, die in einer engen Formation fliegen, ermöglichen eine dreidimensionale Ansicht der fundamentalen Plasmaprozesse, insbesondere der „magnetischen Rekonnexion“ oder „Turbulenzen“. Forscher am IWF Graz sind an diesen Satellitenmissionen sowohl bei der wissenschaftlichen Analyse als auch bei der Planung und Bau der Instrumente involviert. Zudem werden die Plasmaprozesse mittels Hochleistungsrechner simuliert und mit den Beobachtungen verglichen.