A magnetoszféra a Földet körülvevő térnek az a régiója, ahol a Föld mágneses tere dominál, nem pedig a bolygóközi tér mágneses tere. A magnetoszférát a napszél és a Föld mágneses mezejének kölcsönhatása alakítja ki. Ez az ábra a Föld mágneses terének alakját és méretét szemlélteti, amely folyamatosan változik, ahogyan a napszél megzavarja.
Már több ezer éve, hogy a kínaiak felfedezték, hogy bizonyos mágneses ásványok, az úgynevezett lodestone-ok nagyjából észak-déli irányban igazodnak. Ennek a hatásnak az okát azonban egészen 1600-ig nem értették, amikor William Gilbert kiadta a De Magnete című könyvét, és kimutatta, hogy Földünk óriási mágnesként viselkedik, és a ládakövek a Föld mágneses mezejéhez igazodnak.
Még több évszázados vizsgálódás után ma már tudjuk, hogy a Föld mágneses tere meglehetősen összetett, de még mindig nagyrészt dipólusnak tekinthető, északi és déli pólusokkal, mint egy egyszerű rúdmágnes. A Föld mágneses tengelye, a dipólus, körülbelül 11 fokban hajlik a Föld forgástengelyéhez képest. Ha a világűr vákuum lenne, a Föld mágneses mezeje a végtelenségig terjedne, és a távolsággal egyre gyengülne, de 1951-ben Ludwig Biermann, miközben azt vizsgálta, hogy miért mutatnak az üstökösök csóvái mindig a Naptól távolabbra, felfedezte, hogy a Nap kibocsátja azt, amit ma napszélnek nevezünk. Ez a többnyire elektronokból és protonokból álló, folyamatos plazmaáramlás, amelybe mágneses mezőt építettek be, kölcsönhatásba lép a Földdel és a Naprendszer más objektumaival.
A napszélnek a Föld mágneses terére gyakorolt nyomása a Föld nappali oldalán összenyomja a mezőt, az éjszakai oldalon pedig hosszú csóvává nyújtja a mezőt. Az így keletkező torzult mező alakját a patakban egy szikla körül áramló víz megjelenéséhez hasonlították. A Föld nappali oldalán a mágneses mező ahelyett, hogy a végtelenbe nyúlna, a Föld középpontjától számított körülbelül 10 földi sugáron belülre korlátozódik, míg az éjszakai oldalon a mező több száz földi sugárra nyúlik ki, jóval túl a Hold 60 földi sugarú pályáján.
A napszél és a Föld mágneses tere közötti határt magnetopauzának nevezik. Ez a határ állandó mozgásban van, mivel a Földet a folyton változó napszél sújtja. Bár a magnetopauza bizonyos mértékig megvéd minket a napszéltől, messze nem áthatolhatatlan, és a napszélből energia, tömeg és impulzus kerül át a Föld magnetoszféráján belüli régiókba. A napszél és a Föld mágneses mezeje közötti kölcsönhatás, valamint az alatta lévő légkör és ionoszféra hatása a magnetoszférán belül különböző mező-, plazma- és áramlásterületeket hoz létre, például a plazmaszférát, a gyűrűáramot és a sugárzási öveket. Ennek az a következménye, hogy a magnetoszférán belüli körülmények rendkívül dinamikusak, és létrehozzák az úgynevezett “űridőjárást”, amely hatással lehet a technológiai rendszerekre és az emberi tevékenységekre. A sugárzási övek például hatással lehetnek a műholdak működésére, a magnetoszférából származó részecskék és áramlatok pedig felmelegíthetik a felső légkört, és olyan műholdellenállást eredményezhetnek, amely hatással lehet az alacsonyan a Föld körül keringő műholdak pályájára. A magnetoszférából az ionoszférára gyakorolt hatások a kommunikációs és navigációs rendszerekre is hatással lehetnek. Mindezeket a hatásokat máshol részletesebben tárgyaljuk.