通常利用地磁场强度和它的分量描述地磁场的特征。如图10-1所示，在观测点建立坐标系OXYZ，并设观测点为原点O，原点处磁场值T所在的垂面为磁子午面，X轴沿地理子午线向北为正，Y轴沿纬度方向东为正，Z轴垂直向下为正。

图10-1　地磁要素图

T在X轴上的投影x，称为北向强度；T在Y轴上的投影y，称为东向强度；T在Z轴上的投影z称为垂直强度。T在水平面XOY上的投影H，称为水平强度。

磁子午面与地理子午面的夹角D，称为磁偏角，并规定H向东偏为正，向西偏为负。

T与水平面的夹角I，称为磁倾角。在北半球，T指向地平线之下，I为正；在南半球，T向上，I为负。

T、H、I、x、y、z和D这7个量统称为地磁要素，它们之间的关系为

为了解地磁场的分布规律及随时间变化的特点，可在地球表面许多地方设立地磁观测台，用精密仪器长期连续地测定各地磁要素。为清晰地表现地磁场的分布规律，一般将地磁要素测定结果绘成等值线图，也就是在地图上将某种地磁要素具有相同数值的各点连成的线形成的图，称为地磁图。地磁图可以把整个地球或一定区域的地磁场情况从数量、特征上清晰地显示出来。

例如，将磁偏角数值相同的各点连成曲线的地磁图，称为等偏角地磁图；将磁倾角数值相同的各点连成曲线的地磁图，称为等倾角地磁图；将磁场强度数值相同的各点连成曲线的地磁图，称为等强度地磁图。

由于各地磁要素在时间上不是恒定的，这就要使地磁图的描绘适合于某一个特定的时期，一般采用一年的中期。例如，绘制某年的地磁图，就应该把地磁要素的数值都化为该年度7月1日零时零分的数值。目前，地磁图通常按每5年绘制一次。地磁图的绘制可分为某一地区的、某一国家范围的和全球的，后者即为世界地磁图。显然，地磁图的比例尺越小，描绘等值线的准确性就越差。因此，世界地磁图以及各国地磁图实际是地磁各要素的一种平均分布图。世界地磁图表现了地球表面各地磁要素分布的一般形态。

如图10-2所示，等偏角地磁图是从一点出发汇聚于另一点的曲线族。它有两点D=0°的等偏角线把磁偏角分为正负两个区域。负等值线表示磁偏角值小于0°，磁针西偏；正等值线表示磁偏角值大于0°，磁针东偏。

图10-2　世界等偏角地磁图

等偏角线在南北两半球上汇聚于4个点：两个是磁极，两个是地极。在南北磁极处，水平强度为0，倾角为90°，在水平面内能自由转动的磁针在此处可停止在任意位置，水平强度H的指向（磁子午线的方向）在此处已失去意义。因此，该处的磁偏角可以有0°～±180°的数值。同理，在地理两极处，地理子午线的概念亦失去了意义，磁偏角也可以有0°～±180°的数值。(www.daowen.com)

如图10-3所示，等倾角地磁图也是大致沿纬度圈分布的一系列平行曲线，形态更为匀称和规则。零值等倾角线称为磁赤道。由赤道至两极，倾角由0°逐渐增加到90°。磁赤道以北，磁针N极下倾，倾角为正；磁赤道以南，磁针N极上仰，倾角为负。

如图10-4所示，等强度地磁图也是大致沿纬度方向排列的曲线族，它在南北两极处最大，为0.6～0.7 Oe，而在赤道附近为0。

由世界地磁图可知，磁场的分布几乎不反映地壳的地质地理情况，说明地球磁场的来源在地球内很深或在远离地表处。

地磁场的分布具有以下特点：

（1）地球有两个磁极，与地理极靠近，其位置各在75°N，105°W及67°S，143°E附近。在磁极上，磁倾角为±90°，水平分量为0，垂直分量最大，磁偏角无定值。

图10-3　世界等倾角地磁图

图10-4　世界等强度地磁图

（2）水平分量在极地附近外的其他任何地方，均指向北。垂直分量在北半球指向下，在南半球向上。地球磁场在北半球的是S极，在南半球的是N极。

（3）两极处的总磁场强度为0.6～0.7 Oe，赤道处的总磁场强度为0.3～0.4 Oe，前者约为后者的2倍。磁倾角沿纬度按一定规律变化，这与均匀磁化球体或偶极子磁场的分布相似。

（4）地球的磁化是不对称的，其磁轴与地球自转轴不重合，交角约为11.5°。偶极子的中心偏离地球中心约400 km。