زمین تنها از دو قطب برخوردار نبوده و از قطبهای متعددی برخوردار است، این سیاره از قطبهای شمال و جنوب جغرافیایی که نشان گر محور چرخش زمین هستند، برخوردار است. زمین همچنین از قطبهای شمالی و جنوبی مغناطیسی، بر اساس میدان مغناطیسی زمین برخوردار است.
زمانی که از یک قطب نما استفاده می کنید، عقربه های آن شمال مغناطیسی را نمایش می دهند نه شمال جغرافیایی را. قطب مغناطیسی زمین در حرکت است. این قطب در حلقه های 80 کیلومتری در روز حرکت می کند. اما موقعیت اصلی آن که میانگین تمامی این حلقه ها است نیز سالانه 40 کیلومتر حرکت دارد.
طی 150 سال گذشته این قطب در حدود هزار و 102 کیلومتر را در اطراف زمین پرسه زده است و قطب جنوب نیز متناسب با همین شرایط حرکت می کند. قطبها همچنین دچار جا به جایی نیز می شوند. دانشمندان به واسطه بررسی صخره های بستر اقیانوس ها که حاوی نشانه های میدان مغناطیسی هستند، درست مانند نشانه هایی که بر روی نوارهای مغناطیسی ثبت می شوند، می توانند این جا به جایی را دریابند. آخرین باری که قطبهای زمین جا به جا شدند 780 هزار سال پیش بود و این رویداد طی 330 میلیون سال گذشته در حدود 400 بار رخ داده است.
تکمیل هر جا به جایی هزاران سال زمان نیاز دارد و مدت زمان آن برای تغییر در بخشهای استوایی طولانی تر از بخشهای قطبی است. قطبها همچنین طی 150 سال گذشته درحدود 10 درصد ضعیف تر شده اند و برخی از دانشمندان بر این باورند این ضعف نشان دهنده روند درجریان جا به جایی دیگری است. ساختار فیزیکی زمین عامل اصلی این تغییرات مغناطیسی است. هسته داخلی سیاره از آهن ساخته شده است که توسط لایه مذابی احاطه شده است. لایه بعدی، یعنی جبه، جامد است اما مانند پلاستیک از قدرت انعطاف پذیری برخوردار است و در نهایت، لایه آخری یعنی پوسته همان لایه ای است که به چشم دیده می شود.
لایه های زمین شامل هسته داخلی، هسته خارجی، جبه و پوسته است. زمین بر محور خود در چرخش است. هسته داخلی نیز در چرخش است، در حالی که سرعت چرخش هسته داخلی با سرعت چرخش هسته خارجی متفاوت است و این منجر به ایجاد پدیده دینامو، یا انتقال و جریان در درون هسته می شود. این همان چیزی است که میدان مغناطیسی زمین را به وجود می آورد، و درست مانند یک الکترومغناطیس غول پیکر عمل می کند.
اینکه اثر دینامو دقیقا چگونه منجر به تغییر میدان مغناطیسی می شود، به خوبی شناخته نشده است. تغییر در سرعت چرخش هسته و جریان هایی که در درون لایه مذاب وجود دارند بیشترین تاثیر را بر روی میدان زمین و موقعیت آن در قطب ها دارد. به بیانی دیگر قطبها حرکت می کنند زیرا انتقال گرما در هسته زمین دچار تغییر می شود. این تغییرات همچنین منجر به جا به جایی قطبها خواهد شد. از سویی دیگر بی نظمی هایی که در هسته و جبه رخ می دهند و تغییراتی که در پوسته زمین رخ می دهد، از قبیل زمین لرزه های بزرگ، نیز می توانند در تغییر میدان مغناطیسی موثر باشند.