Pembalikan geomagnetik adalah perubahan dalam medan magnet planet sedemikian rupa sehingga posisi utara magnetik dan selatan magnetik dipertukarkan.
Ini telah terjadi 183 kali selama 83 juta tahun terakhir, rata-rata sekitar dua atau tiga kali per juta tahun. Sebelum perubahan medan magnet, medan magnet Bumi menjadi lebih lemah dan bergerak-gerak, seperti gasing yang berputar sebelum jatuh. Para ilmuwan mengetahui hal ini sebagai hasil studi magnetisme di dasar laut, dekat punggungan Atlantik tengah. Lava perlahan-lahan bergerak keluar dari celah ini (celah di dasar laut) dan kemudian mendingin dengan molekul oksida besinya yang semuanya mengarah ke arah baru medan magnet Bumi. Kita bisa melihat sejarah medan magnet ini hari ini untuk melihat kembali banyak pembalikan di masa lalu.
Pembalikan terjadi pada interval kurang dari 0,1 juta tahun hingga 50 juta tahun. Periode-periode ini disebut chron.
Tidak ada pola untuk perubahan-perubahan ini, yang tampaknya terjadi secara acak. Kron berlangsung antara 0,1 dan 1 juta tahun (lihat diagram) dengan rata-rata 450.000 tahun. Sebagian besar pembalikan membutuhkan waktu antara 1.000 dan 10.000 tahun untuk terjadi.
Yang terakhir, pembalikan Brunhes-Matuyama, terjadi 780.000 tahun yang lalu; dan mungkin terjadi sangat cepat, dalam masa hidup manusia. Pembalikan total yang singkat, yang dikenal sebagai peristiwa Laschamp, terjadi hanya 41.000 tahun yang lalu selama periode glasial terakhir. Pembalikan itu hanya berlangsung sekitar 440 tahun dengan perubahan polaritas yang sebenarnya berlangsung sekitar 250 tahun. Selama perubahan ini, kekuatan medan magnet melemah hingga 5% dari kekuatannya sekarang. Gangguan singkat yang tidak mengakibatkan pembalikan disebut ekskursi geomagnetik.
