按研究地磁场的目的不同,地磁场可分为地磁正常场和地磁异常场两个部分。通常情况下,地磁正常场和地磁异常场是相对的概念,地磁正常场可以认为是地磁磁异常的背景场或基准场。关于地磁正常场的选取也是相对的,一般选择一个全球或局部的地磁场模型作为地磁正常场,而实际上测得的地球磁场总是地磁正常场和地磁异常场之和。
地磁异常主要是由地壳内磁性不同的岩石受地磁场磁化而产生的附加磁场。由于海陆地壳的差异以及磁性岩石在地域和深度上的不均匀分布,形成小到几米、大到行星尺度,弱到小于1纳特、强到几万纳特的许许多多地磁异常区。一般把地磁异常区按面积大小分为大陆性地磁异常区、区域性地磁异常区和局部地磁异常区。
以地磁正常场作为基准场,可以有效地提取所要研究对象的磁场变化,进一步研究地磁异常场与所要解决的各种地质问题的对应关系。因此,地磁异常场的研究在资源和能源勘探、地质构造和地球演化的研究中有重要的作用和意义。
由于主磁场是大波长的,所以位置变化引起的磁场强度变化不明显,在离地1000千米以下的高度内,水平面内每米主磁场总强度变化为0.02~0.03纳特。地磁异常场几乎不随时间变化,空间分布频率丰富,波长从几米到几千千米,在地表处的强度占地磁场总量的4%以上。因此地磁异常场空间分布频率比较丰富,位置变化对应的场强变化明显,反映在地磁图上就是细节信息丰富,局部特征明显。当载体在地表附近运行时,地磁场强度的变化主要体现为地磁异常场强度的变化。同时,地磁异常场时间上非常稳定,所以表示地磁异常场特征的地磁异常图是理想的辅助惯性系统导航的参考数据。