Магнитосфера, область околоземного пространства, физические свойства, размеры и форма которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц от Солнца (солнечным ветром). Магнитосфера несферична, она сильно вытянута в сторону, противоположную направлению на Солнце. С дневной стороны поток плазмы солнечного ветра сжимает геомагнитное поле (искажая его дипольный характер), на ночной стороне силовые линии магнитного поля вытягиваются в протяженный магнитный хвост (рис.2.1). Линии геомагнитного поля, расположенные выше плоскости эклектики, направлены к Солнцу, ниже — от Солнца (согласно расположению магнитных полюсов Земли). Диаметр хвоста составляет ~40R (земных радиусов). Поле противоположных направлений в магнитном хвосте разделяет токовый слой. Внутри токового слоя напряженность поля близка к нулю, здесь давление различных направлений уравновешивается давлением горячей плазмы, поэтому часто говорят, что противоположно направленные поля в геомагнитном хвосте разделены нейтральным слоем, давление магнитного ноля уравновешивается давлением плазмы и вдоль всей границы магнитосферы. Границу магнитосферы при грубом рассмотрении можно считать непрозрачной для солнечного ветра. На дневной стороне границы магнитосферы — магнитопауза — проходит на расстоянии ~10R. Напряженность поля на границе зависит от параметров солнечного ветра и обычно составляет несколько десятков гамм. Сверхзвуковой поток солнечной плазмы при обтекании магнитосферы вызывает формирование бесстолкновительной ударной волны. Все линии геомагнитного поля в магнитосфере можно разделить на два класса: линии, близкие к линиям магнитного диполя, и линии, уходящие в хвост магнитосферы.

В пространстве эти два класса линий разделены областями, которые называются полярными овалами (северным и южным). Топология поля в районе овалов такова, что здесь можно говорить о существовании магнитной щели, в которую проникают частицы солнечного ветра. Особенно эффективно частицы проникают в щель вблизи полуденного меридиана, эту область часто называют полярным капсом. Прорвавшиеся в магнитосферу частицы вызывают полярные сияния, однако, процессы в полярных овалах чрезвычайно сложны, и происходящие там явления нельзя рассматривать как результат только прямого прорыва частиц солнечного ветра.

Внутреннюю часть магнитосферы, расположенную в пределах диполе подобного геомагнитного поля (примерно до 3R), называют плазмосферой. Частицы плазмосферы участвуют в суточном вращении Земли. Движение частиц плазмы определяется электрическими полями, возбуждаемыми солнечным ветром. Общая картина движений (конвекции) частиц во внешних частях магнитосферы сильно зависит от величины и направления магнитного поля в межпланетной среде.

Во внутренних областях магнитосферы магнитное поле удерживает, как в магнитной ловушке, потоке быстрых частиц с энергией в сотни и более кэВ. Эти частицы образуют радиационные пояса Земли. Радиационные пояса Земли почти целиком состоят из электронов и протонов, в них обнаружены также альфа частицы и некоторые более тяжелые ионы. Резкое возрастание плотности энергии в солнечном ветре приводит к магнитосферным бурям (усилению полярных сияний, возрастанию потоков частиц в радиационных поясах, искажению магнитного поля Земли).

Магнитное поле Земли, образующее земную магнитосферу, простирается до расстояния 70 000 - 80 000 км в направлении на солнце и многие миллионы километров в противоположном направлении.