Mnetosfera este regiunea spațială din jurul Pământului în care câmpul magnetic dominant este câmpul magnetic al Pământului, mai degrabă decât câmpul magnetic al spațiului interplanetar. Magnetosfera se formează prin interacțiunea vântului solar cu câmpul magnetic al Pământului. Această figură ilustrează forma și dimensiunea câmpului magnetic al Pământului, care se schimbă continuu pe măsură ce este bătut de vântul solar.
Au trecut câteva mii de ani de când chinezii au descoperit că anumite minerale magnetice, numite lodestones, s-ar alinia aproximativ în direcția nord-sud. Motivul acestui efect nu a fost însă înțeles până în anul 1600, când William Gilbert a publicat De Magnete și a demonstrat că Pământul nostru se comporta ca un magnet uriaș, iar pietrele de sarcină se aliniau cu câmpul magnetic al Pământului.
După alte câteva secole de investigații, se știe acum că câmpul magnetic al Pământului este destul de complex, dar încă, în mare măsură, poate fi privit ca un dipol, cu poli nord și sud, ca un simplu magnet de bară. Axa magnetică a Pământului, dipolul, este înclinată la aproximativ 11 grade față de axa de rotație a Pământului. Dacă spațiul ar fi un vid, câmpul magnetic al Pământului s-ar extinde la infinit, devenind mai slab odată cu distanța, dar în 1951, în timp ce studia de ce cozile cometelor sunt întotdeauna îndreptate în direcția opusă Soarelui, Ludwig Biermann a descoperit că Soarele emite ceea ce noi numim acum vânt solar. Acest flux continuu de plasmă, alcătuit în principal din electroni și protoni, cu un câmp magnetic încorporat, interacționează cu Pământul și cu alte obiecte din sistemul solar.
Presiunea exercitată de vântul solar asupra câmpului magnetic al Pământului comprimă câmpul pe partea de zi a Pământului și îl întinde într-o coadă lungă pe partea de noapte. Forma câmpului distorsionat rezultat a fost comparată cu aspectul apei care curge în jurul unei pietre într-un pârâu. Pe partea de zi a Pământului, în loc să se extindă la infinit, câmpul magnetic este limitat la aproximativ 10 raze terestre de la centrul Pământului, iar pe partea de noapte, câmpul este întins pe sute de raze terestre, mult dincolo de orbita Lunii la 60 de raze terestre.
Limita dintre vântul solar și câmpul magnetic al Pământului se numește magnetopauză. Limita este în continuă mișcare, deoarece Pământul este bătut de vântul solar în continuă schimbare. Deși magnetopauza ne protejează într-o oarecare măsură de vântul solar, ea este departe de a fi impenetrabilă, iar energia, masa și impulsul sunt transferate de la vântul solar către regiunile din interiorul magnetosferei Pământului. Interacțiunea dintre vântul solar și câmpul magnetic al Pământului, precum și influența atmosferei și a ionosferei subiacente, creează diverse regiuni de câmpuri, plasme și curenți în interiorul magnetosferei, cum ar fi plasmasfera, curentul inelar și centurile de radiații. În consecință, condițiile din interiorul magnetosferei sunt extrem de dinamice și creează ceea ce noi numim „vreme spațială”, care poate afecta sistemele tehnologice și activitățile umane. De exemplu, centurile de radiații pot avea un impact asupra funcționării sateliților, iar particulele și curenții din magnetosferă pot încălzi atmosfera superioară și pot duce la o rezistență a sateliților care poate afecta orbitele sateliților de joasă altitudine care orbitează în jurul Pământului. Influențele magnetosferei asupra ionosferei pot afecta, de asemenea, sistemele de comunicații și navigație. Toate aceste efecte sunt discutate în altă parte mai detaliat.
.