Magnetosféra je oblast vesmíru obklopující Zemi, kde převládá magnetické pole Země, nikoli magnetické pole meziplanetárního prostoru. Magnetosféra vzniká interakcí slunečního větru s magnetickým polem Země. Tento obrázek znázorňuje tvar a velikost magnetického pole Země, které se neustále mění, protože je bičováno slunečním větrem.
Už je to několik tisíc let, co Číňané objevili, že některé magnetické minerály, zvané lodestony, se vyrovnávají zhruba ve směru sever-jih. Důvod tohoto jevu však nebyl pochopen až do roku 1600, kdy William Gilbert publikoval knihu De Magnete a prokázal, že naše Země se chová jako obrovský magnet a ložiskové kameny se vyrovnávají se zemským magnetickým polem.
Po několika dalších staletích zkoumání je dnes známo, že magnetické pole Země je poměrně složité, ale stále se na něj dá do značné míry pohlížet jako na dipól se severním a jižním pólem jako na jednoduchý tyčový magnet. Magnetická osa Země, dipól, je skloněna přibližně pod úhlem 11 stupňů k rotační ose Země. Kdyby byl vesmír vakuum, magnetické pole Země by se táhlo do nekonečna a se vzdáleností by sláblo, ale v roce 1951 Ludwig Biermann při studiu toho, proč ohony komet vždy směřují od Slunce, zjistil, že Slunce vyzařuje to, čemu dnes říkáme sluneční vítr. Tento nepřetržitý proud plazmatu, složený převážně z elektronů a protonů, s vloženým magnetickým polem, interaguje se Zemí a dalšími objekty ve sluneční soustavě.
Tlak slunečního větru na magnetické pole Země stlačuje pole na denní straně Země a roztahuje pole do dlouhého ohonu na noční straně. Tvar výsledného deformovaného pole byl přirovnán ke vzhledu vody obtékající kámen v potoce. Na denní straně Země se magnetické pole spíše než do nekonečna rozprostírá do vzdálenosti asi 10 zemských poloměrů od středu Země a na noční straně se pole rozprostírá do stovek zemských poloměrů, daleko za dráhu Měsíce na 60 zemských poloměrech.
Hranice mezi slunečním větrem a magnetickým polem Země se nazývá magnetopauza. Tato hranice je v neustálém pohybu, protože Země je bičována neustále se měnícím slunečním větrem. Magnetopauza nás sice do jisté míry chrání před slunečním větrem, ale zdaleka není neproniknutelná a energie, hmota a hybnost se přenášejí ze slunečního větru do oblastí uvnitř zemské magnetosféry. Interakce mezi slunečním větrem a magnetickým polem Země a vliv základní atmosféry a ionosféry vytváří uvnitř magnetosféry různé oblasti polí, plazmatu a proudů, jako je plazmosféra, prstencový proud a radiační pásy. Důsledkem je, že podmínky uvnitř magnetosféry jsou velmi dynamické a vytvářejí to, čemu říkáme „kosmické počasí“, které může ovlivnit technologické systémy a lidské činnosti. Například radiační pásy mohou mít vliv na provoz družic a částice a proudy z magnetosféry mohou ohřívat horní vrstvy atmosféry a způsobovat odpor družic, který může ovlivňovat dráhy družic obíhajících kolem Země v malých výškách. Vlivy magnetosféry na ionosféru mohou rovněž ovlivnit komunikační a navigační systémy. Všechny tyto vlivy jsou podrobněji popsány na jiném místě.