地磁反轉是行星磁場的變化，使得磁北和磁南的位置互換（不要與地理北極和地理南混淆）。 地球磁場在正常極性周期和反向極性周期之間交替，在正常極性周期中，磁場的主導方向與當前方向相同，在反向極性周期中，磁場的主導方向與當前方向相反。 這些時期稱為 chrons。

逆轉的發生在統計上是隨機的。 在過去的 8300 萬年中至少發生了 183 次逆轉（平均每 450,000 年一次）。 最近一次發生在 78 萬年前的 Brunhes-Matuyama 逆轉，人們對它發生的速度有很大不同的估計。 其他消息來源估計，對于最近的四次反轉，完成反轉所需的時間平均約為 7,000 年。 Clement (2004) 認為，這個持續時間取決于緯度，低緯度持續時間較短，中高緯度持續時間較長。 雖然可變，但完全逆轉的持續時間通常在 2,000 到 12,000 年之間。

盡管在數百年內曾出現過全球性地磁反轉（例如 Laschamp 偏移），但這些事件被歸類為偏移而不是完全地磁反轉。 穩定的極性計時通常顯示出大而快速的方向偏移，這比反轉更頻繁，并且可以被視為失敗的反轉。 在這樣的偏移過程中，磁場在液態外核中反轉，但在固態內核中沒有。 液體外核的擴散時間尺度為 500 年或更短，而固體內核的擴散時間更長，約為 3,000 年。

20世紀初，Bernard Brunhes等地質學家首先注意到一些火山巖的磁化方向與當地地球磁場的方向相反。 Motonori Matuyama 在 1920 年代后期提出了磁反轉的xxx個系統證據和時間尺度估計； 他觀察到具有反轉場的巖石都屬于更新世早期或更早的時期。 當時，人們對地球的極性知之甚少，逆轉的可能性也引起了人們的興趣。

三十年后，當地球的磁場得到更好的理解時，提出了地球磁場在遙遠的過去可能已經反轉的理論。 20 世紀 50 年代后期的大多數古地磁研究都包括對兩極漂移和大陸漂移的檢查。 雖然人們發現一些巖石在冷卻時會反轉磁場，但很明顯，大多數磁化的火山巖在巖石冷卻時都保留了地球磁場的痕跡。 由于缺乏獲得巖石xxx年齡的可靠方法，人們認為大約每百萬年發生一次逆轉。

理解逆轉的下一個重大進展是在 1950 年代放射性測年技術得到改進時出現的。 美國地質調查局的艾倫·考克斯 (Allan Cox) 和理查德·多爾 (Richard Doell) 想知道逆轉是否定期發生，并邀請地質年代學家布倫特·達爾林普 (Brent Dalrymple) 加入他們的小組。 他們在 1959 年制作了xxx個磁極時間尺度。隨著數據的積累，他們在與澳大利亞國立大學的唐·塔林 (Don Tarling) 和伊恩·麥克杜格爾 (Ian McDougall) 的競爭中繼續完善這個尺度。 由拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的 Neil Opdyke 領導的一個小組表明，在深海巖心的沉積物中記錄了相同的逆轉模式。

在 1950 年代和 60 年代，有關地球磁場變化的信息主要是通過科考船收集的，但是遠洋航行的復雜路線使得導航數據與磁力計讀數的關聯變得困難。 只有當數據繪制在地圖上時，才清楚地看到海底出現了非常規則和連續的磁條。

1963 年，Frederick Vine 和 Drummond Matthews 將 Harry Hess 的海底擴張理論與已知的反轉時間尺度相結合，給出了一個簡單的解釋：新的海底在當時的磁場方向上被磁化。

因此，從中央脊延伸的海底將產生平行于脊的磁條對。 加拿大人L. W. Morley于1963年1月獨立提出了類似的解釋，但他的工作被科學期刊Nature和Journal of Geophysical Research拒絕，直到1967年才發表在文學雜志Saturday Review上。 Morley-Vine-Matthews 假說是對大陸漂移海底擴張理論的xxx個關鍵科學檢驗。

從 1966 年開始，Lamont-Doherty 地質觀測站的科學家們發現橫跨太平洋-南極海嶺的磁剖面是對稱的，并且與 th 的模式相匹配。