Magnetsfære er det område af rummet omkring Jorden, hvor det dominerende magnetfelt er Jordens magnetfelt og ikke magnetfeltet i det interplanetariske rum. Magnetosfæren er dannet af solvindens vekselvirkning med Jordens magnetfelt. Denne figur illustrerer formen og størrelsen af Jordens magnetfelt, der hele tiden ændrer sig, efterhånden som det bliver påvirket af solvinden.
Det er flere tusinde år siden, at kineserne opdagede, at visse magnetiske mineraler, kaldet lodestones, ville flugte i nogenlunde nord-sydgående retning. Årsagen til denne effekt blev dog ikke forstået før 1600, da William Gilbert udgav De Magnete og påviste, at vores Jord opførte sig som en gigantisk magnet, og at ladestenene justerede sig efter Jordens magnetfelt.
Efter yderligere flere århundreders undersøgelser ved man nu, at Jordens magnetfelt er ret komplekst, men stadig i vid udstrækning kan betragtes som en dipol, med nord- og sydpoler som en simpel stangmagnet. Jordens magnetiske akse, dipolen, hælder ca. 11 grader i forhold til Jordens spinneakse. Hvis rummet var et vakuum, ville Jordens magnetfelt strække sig i det uendelige og blive svagere med afstanden, men i 1951 opdagede Ludwig Biermann, mens han studerede, hvorfor komethaler altid peger væk fra solen, at solen udsender det, vi i dag kalder solvinden. Denne kontinuerlige strøm af plasma, der hovedsagelig består af elektroner og protoner og har et indlejret magnetfelt, vekselvirker med Jorden og andre objekter i solsystemet.
Solvindens tryk på Jordens magnetfelt komprimerer feltet på Jordens dagside og strækker feltet ud i en lang hale på natsiden. Formen af det resulterende forvrængede felt er blevet sammenlignet med udseendet af vand, der flyder rundt om en sten i en strøm. På Jordens dagside strækker magnetfeltet sig ikke ud i det uendelige, men er begrænset til omkring 10 jordradius fra Jordens centrum, og på natsiden strækkes feltet ud til flere hundrede jordradius, et godt stykke ud over månens bane på 60 jordradius.
Grænsen mellem solvinden og Jordens magnetfelt kaldes magnetopausen. Grænsen er hele tiden i bevægelse, da Jorden bliver ramt af den stadigt skiftende solvind. Selv om magnetopausen til en vis grad beskytter os mod solvinden, er den langt fra uigennemtrængelig, og energi, masse og impuls overføres fra solvinden til områder inde i Jordens magnetosfære. Samspillet mellem solvinden og Jordens magnetfelt og indflydelsen fra den underliggende atmosfære og ionosfære skaber forskellige områder med felter, plasmaer og strømme inde i magnetosfæren, såsom plasmasfæren, ringstrømmen og strålingsbælterne. Konsekvensen er, at forholdene i magnetosfæren er meget dynamiske og skaber det, vi kalder “rumvejr”, som kan påvirke teknologiske systemer og menneskelige aktiviteter. For eksempel kan strålingsbælterne påvirke satellitternes drift, og partikler og strømme fra magnetosfæren kan opvarme den øvre atmosfære og resultere i en satellitmodstand, der kan påvirke banerne for satellitter i lav højde i kredsløb om Jorden. Påvirkninger fra magnetosfæren på ionosfæren kan også påvirke kommunikations- og navigationssystemer. Alle disse virkninger behandles mere detaljeret andetsteds.