Очень ясное представление о направлении напряжённости земного магнитного поля в данной точке можно получить, укрепив магнитную стрелку так, чтобы она могла свободно вращаться и вокруг вертикальной и вокруг горизонтальной оси. Это можно осуществить, например, с помощью подвеса (так называемого карданова подвеса), показанного на рисунке. Стрелка устанавливается при этом по направлению напряженности поля.

Магнитное склонение и магнитное наклонение ( углы и ) полностью определяют направление напряженности земного магнитного поля в данном месте. Остается еще определить численное значение этой величины. Пусть плоскость Р представляет собой плоскость магнитного меридиана данного места. Лежащую в этой плоскости напряженность земного магнитного поля мы можем разложить на две составляющие: горизонтальную H и вертикальную Z. Зная угол (наклонение) и величину одной из составляющих, мы можем легко вычислить величину другой составляющей или самого вектора M . Если, например, нам известна величина горизонтальной составляющей H , то из прямоугольного треугольника находим:

На практике оказывается наиболее удобным непосредственно измерять именно горизонтальную составляющую земного магнитного поля. Поэтому чаще всего величину напряженности этого поля в том или ином месте Земли характеризуют величиной её горизонтальной составляющей.

Таким образом, три величины: склонение, наклонение и численное значение горизонтальной составляющей полностью характеризуют по величине и направлению магнитное поле Земли в данном месте. Эти три величины называют элементами земного магнитного поля.

Точное знание величин, характеризующих земное магнитное поле, для возможно большего числа пунктов на Земле имеет чрезвычайно важное значение. Ясно, например, что для того, чтобы штурман корабля или самолета мог пользоваться магнитным компасом, он должен в каждой точке своего пути знать величину магнитного склонения. Ведь компас указывает ему направление магнитного меридиана, а для определения курса корабля он должен знать направление географического меридиана.

Склонение дает ему ту поправку к показаниям компаса, которую необходимо внести, чтобы найти истинное направление север - юг. Поэтому с середины прошлого века во всех цивилизованных странах ведется систематическое изучение земного магнитного поля. Свыше 50 специальных магнитных обсерваторий, распределенных по всему земному шару, систематически, изо дня в день, ведут магнитные наблюдения.

В настоящее время мы имеем обширные данные о распределении элементов земного магнетизма по земному шару. Данные эти показывают, что элементы земного магнетизма изменяются от точки к точке закономерно и в общем определяются широтой и долготой данного пункта.