Praktycznie we wszystkich rodzajach skał występują w niewielkiej ilości minerały ferromagnetyczne. Dzięki ich właściwościom skała nabywa pozostałość magnetyczną, czyli zapis wartości i natężenia pola magnetycznego, któremu została poddana. Wartości pola magnetycznego mogą się zapisać w trakcie powstawania skały (mówi się wtedy, że skała ma pierwotną pozostałość magnetyczną) lub też w trakcie różnorodnych przemian, jakim skała była poddawana (silne naprężenia czy migracja roztworów mogą spowodować wytworzenie się wtórnej pozostałości magnetycznej). Zadaniem paleomagnetyków jest odczytanie pozostałości magnetycznej skał, co oznacza odcyfrowanie paleokierunków i paleonatężenia ziemskiego pola magnetycznego. W dalszej kolejności zebrane informacje wykorzystuje się do interpretacji geologicznych i geofizycznych. Więcej o namagnesowaniu skał

Ziemskie pole magnetyczne nie jest jednorodne na całym globie. Są miejsca, gdzie jego natężenie jest większe, i takie, w którym działa ono słabiej. Na biegunach wartość natężenia jest zwykle wyższa niż na równiku. Ponadto wciąż następują czasowe zmiany pola magnetycznego – zarówno w położeniu jego biegunów, jak i w jego natężeniu. Zmiany w czasie obserwuje się jako zmiany dobowe, zmiany mierzone w latach, tzw. wiekowe, oraz zmiany obserwowane w skali geologicznej, tzn. tysięcy i milionów lat.