洛斯阿拉莫斯國家實驗室地球物理學與行星物理學研究所的加里·A·格拉茨邁爾在該領域進行了廣泛的研究。他回覆道
"地球磁場被認為是由地球液態外核（主要由鐵組成）中的流體運動產生的。地球緩慢冷卻，鐵凝結到下方的固體核心上，在外核底部形成浮力，從而驅動流體運動。地球的自轉導致浮力流體以彎曲的軌跡上升，透過扭曲和剪下現有的磁場來產生新的磁場。地球磁能的 99% 以上完全被限制在核心內。我們只觀察到延伸到地表及以外的磁場的小部分，其基本結構是一個偶極子——也就是說，一個簡單的南北場，就像一個簡單的條形磁鐵一樣。地球磁場中也存在較小的非偶極結構；這些結構在區域性和非常輕微的程度上在世紀時間尺度上發生變化。
"磁場的偶極部分通常與地球自轉軸相當接近地對齊；換句話說，磁極通常與地理極相當接近，這就是指南針工作的原因。然而，偶爾，磁場的偶極部分會反轉，導致南北磁極的位置互換。這種反轉過程可以在古地磁記錄中看到，它被鎖定在海底岩石和一些熔岩流中。反轉過程並非像太陽那樣是字面意義上的‘週期性’，太陽的磁場每 11 年反轉一次。地球上磁場反轉之間的時間有時短至 1 萬年，有時長至 2500 萬年；反轉所需的時間僅約為 5000 年。”
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"第一個動態一致的三維地球發電機（地球液態外核中產生和維持地磁場的機制）計算機模擬是由加州大學洛杉磯分校的保羅·H·羅伯茨和我本人於 1995 年完成並發表的。我們對超級計算機進行程式設計，以求解描述地球核心中流體運動和磁場產生的物理學的大型非線性方程組。模擬的地磁場，現在跨越了相當於超過 30 萬年的時間，其強度、偶極子主導結構和地表向西漂移都與地球的真實磁場相似。我們的模型預測，固體核心與上方的向東流動的流體磁耦合，應該比地球表面旋轉得稍快。最近對穿過核心的地震波的研究支援了這一預測。”
"此外，計算機模型在 30 萬年的模擬過程中產生了三次自發的地磁場反轉。因此，現在，我們首次獲得了關於磁場反轉如何發生的三維、隨時間變化的模擬資訊。即使在我們的計算機模型中，這個過程也不簡單。流體運動試圖在幾千年時間尺度上反轉磁場，但固體核心試圖阻止反轉，因為磁場在核心內擴散（擴散）的速度遠不如在液態外核中快。只有在極少數情況下，熱力學、流體運動和磁場都以相容的方式演化，才允許原始磁場完全擴散出核心，從而新的偶極極性可以擴散進來並建立反轉的磁場。該過程的隨機（隨機）性質可能解釋了為什麼地球上反轉之間的時間變化如此之大。”
為了更詳細地解釋地球發電機、模擬的磁場反轉和地球核心的超速旋轉，格拉茨邁爾推薦以下論文
他補充了一些額外的背景資訊《地磁場的三維自洽計算機模擬》
作者：加里·A·格拉茨邁爾和保羅·H·羅伯茨，發表於《自然》雜誌，卷
377，第 203-209 頁；1995 年。《地球核心的旋轉和磁性》，作者：加里·A·格拉茨邁爾和保羅
H·羅伯茨，發表於《科學》雜誌，卷 274，第 1887-1891 頁；1996 年。埃德溫·S.
羅賓遜是弗吉尼亞理工學院暨
州立大學地球物理學教授，位於弗吉尼亞州布萊克斯堡。
"地球的主要地磁場是由地球核心液態部分中帶電粒子的流動產生的。這個液態區域從地下 2900 公里延伸到地下 5100 公里。液流是由該區域頂部和底部之間的溫差引起的。這些液流有點像沸騰水壺中水的運動。地球繞其軸線的自轉賦予液態核心電流模式對稱性。因此，在液態核心中存在某種對稱的電流，這是帶電粒子運動的結果。”
"我們從關於電磁感應的物理學原理中得知，電流總是伴隨著磁場。在地球的液態核心中，產生了一個發電機。由於核心電流圍繞自轉軸具有某種對稱性，因此相關的磁場類似於條形磁鐵的磁場。由於原因尚不清楚，地球自轉的影響與溫度對核心發電機的影響之間的平衡不時被打破，導致核心電流模式被破壞。在這種擾動之後，理論上發電機有可能以相反的電流方向重建自身。那麼，相關的磁場將具有相反的極化方向。”
"因為我們無法進入液態核心來觀察實際發生的情況，所以我們必須根據在地球表面或上方進行的測量結果進行推斷。因此，我們對核心的瞭解非常不完整。我們根本不瞭解核心，無法預測未來何時會發生磁極反轉，或者完成這種反轉需要多長時間，或者是什麼破壞了產生核心電流的因素的微妙平衡。但是，我們確實有從岩石中磁化的礦物顆粒獲得的令人信服的資訊，這些資訊告訴我們，地磁極性反轉在地球歷史上已經發生過很多次。”