两千万年内，两极有过反转，作为自然规则的一部分，平均每20万-30万年一次。不过，最近的一次反转迟迟未来，上一次磁极反转是在78万年前。尽管科学家们还不能确定，不过有人相信，磁极翻转与外核的对流有关，在那里，像氧，硫磺，硅等较轻的成分会上升到核幔边界。就像海床沉淀物一样堆积，这些东西从核里“掉”到地幔界面。一旦聚集足够多的沉淀物，它就会像雪崩一样，滚到外核，冷却。有人推理说：“大量的核幔边界雪崩会扰乱地球发电机，造成地球两极磁场坍塌。”

缓慢反转

从岩石和沉积物上的磁特性，科学家们了解到，磁极会周期性的换地方。因为这些反转过程会持续20万年甚至更多，所以1千年到1万年才会有变化：这不是突然翻转，而是个缓慢的过程。在这个过程中，磁场强度会先变弱，磁场会便复杂，会先出现多个磁极一段时间，然后恢复磁场强度，在相反的方向构建磁场线。

从近几世纪来看，科学家们相信，我们正接近另一个长期翻转。许多人轻视了这个过程对人类的危险，无非是认为磁气圈几乎不会消失，所以在反转过程中，地球上的生命仍然会受到保护。然而，如果磁场显著衰弱，我们很可能会遇到麻烦。事实上，有些研究员认为，“尼安德塔人的灭亡和同时期出现的磁场衰弱有着直接联系。”

快速反转

近年内，科学家有证据表明，磁极翻转可能会发生的很迅速，尽管尚不清楚它是否能完成彻底的磁极反转。1960年代晚期，在法国中央高原拉尚村庄附近，科学家发现了一些不完备的证据，让他们相信，在4万1千年前发生过极迅速的短期磁极反转(与尼安德塔人从欧洲消失同期)。

另一个快速反转的证据发现于1995年，在俄勒冈州Steens山凝固的岩浆中。那里，岩石里的磁性晶体显示，发生过一次超快速磁极转换，磁极“以平常的一万倍速度，每天6度”的速度移动。

在那种速度下，一次完全的磁极转换会在几个月内完成，而不是上万年。因此科学家们尚存怀疑，直到，2010年在内华达巴特尔山找到了更多的证据，在那里，显示“磁场在一年内移动了53度”。更近的话，2012年，科学家们重新遭遇了拉尚事件，这一次是在检测从黑海，南太平洋，北大西洋沉积物的过程中。他们的发现很惊人：

这次磁场两极的几何反转，也就是磁场线指向与今日相反的方向，只用了440年，在那时磁场强度只有今日的四分之一。而在这个过程中，磁场更弱，仅有今日的5%。结果就是，地球几乎失去了抵抗宇宙射线保护罩，暴露在了超高的辐射下。

尽管没有直接因果关系，黑海沉积物内核还显示，在同时期内发生过另两起极端事件：上一个冰期有许多气候突变(伴随着)……万年一次的北半球火山喷发……在意大利那不勒斯附近……(和)地球磁场快速翻转。