O Paleomagnetismo é a disciplina que, enquadrada dentro do Geomagnetismo, se encarrega do estudo do campo magnético da Terra (ou de qualquer outro corpo planetario) no passado. O facto de que se possa estudar o passado de um campo potencial, se deve a que o campo geomagnético ao invés de outros campos, como o gravitatorio, pode ficar gravado nas rochas através de vários processos físico-químicos.
Este processo tem permitido uma melhor entendimento dos mecanismos de geração do campo geomagnético de origem interno e suas características, bem como da história do planeta.
Entre os possíveis mecanismos de aquisição de remanencia magnética, a mais característica é a remanencia térmica ou termorremanencia (TRM, Termal Remanent Magnetisation). Quando um material está submetido a altas temperaturas acima do ponto de Curie, os minerales ferromagnéticos conteúdos no material mudam seu estado magnético, passando a ser súperparamagnéticos (enquanto os minerales antiferromagnéticos, não). Neste estado, um campo magnético pequeno (como o é o c.m.t., cuja intensidade máxima não atinge as 60 microT) é capaz de orientar os momentos magnéticos atómicos dos minerales em concordancia direccional em massa. Quando o material se enfría por embaixo da temperatura de bloqueio (que depende do tamanho de grão) a imanación induzida se bloqueia, adquirindo o material uma magnetización característica de causas térmicas (por termorremanencia). Esta remanencia é muito estável e só desaparece quando se aquece novamente o material a temperaturas maiores que a de Curie ou se lhe aplica um campo magnético particularmente intenso.
Entre os mais importantes descobertas graças ao paleomagnetismo podemos citar o movimento das placas tectónicas da Terra (deriva continental). O facto de que em alguns lugares existam estruturas geológicas onde a imanación registada está orientada para o Pólo Sur Geográfico, indica que o campo magnético da Terra sofre periódicos investimentos. Em 3,6 milhões de anos tem tido 9 investimentos da posição dos pólos magnéticos. O ritmo de investimentos magnéticas é caótico, já que não se rege por nenhuma lei física. Estes investimentos costumam completar-se em vários milhares de anos; sendo suas causas completamente desconhecidas. No processo de investimento além de diminuir a intensidade magnética, há uma coincidência com mudanças climáticas de escala global.
As anomalías magnéticas são as alterações nos valores da intensidade do campo magnético terrestre, produto do magnetismo próprio de algumas rochas que se encontram na corteza terrestre.