Từ trường của Trái đất, chủ yếu là lưỡng cực ở bề mặt của nó, bị gió mặt trời bóp méo thêm nữa ở phía ngoài. Đây là một dòng các hạt tích điện tích rời khỏi vành nhật hoa của Mặt trời và tăng tốc từ 200 đến 1.000 km/s. Chúng mang theo một từ trường, từ trường liên hành tinh (IMF).[20]

Gió mặt trời gây ra một áp suất, và nếu nó có thể chạm tới bầu khí quyển của Trái Đất, nó sẽ làm cho bầu khí quyển bị xói mòn. Tuy nhiên, nó bị đẩy ra xa bởi áp suất từ trường Trái đất. Từ đính (đỉnh từ), nơi mà các áp suất cân bằng, là ranh giới của từ quyển. Mặc cho tên gọi của nó, từ quyển là không đối xứng, với phía về hướng mặt trời là khoảng 10 lần bán kính trái đất nhưng phía kia trải dài ra thành một từ vĩ (đuôi từ) tới hơn 200 lần bán kính trái đất.[21] Hướng về phía Mặt trời của từ đính là sóng xung kích hình cung (sóng xung kích phía trước), khu vực mà gió mặt trời chậm lại đột ngột.[20]

Bên trong từ quyển là plasma quyển (quyển plasma), một vùng hình bánh rán có chứa các hạt tích điện năng lượng thấp hoặc plasma. Vùng này bắt đầu ở độ cao 60 km, mở rộng lên đến 3 hoặc 4 bán kính trái đất, và bao gồm cả tầng điện ly. Vùng này xoay cùng Trái Đất.[21] Ngoài ra còn có hai vùng hình lốp đồng tâm, được gọi là vành đai bức xạ Van Allen, với các ion năng lượng cao (năng lượng từ 0,1 đến 10 triệu electron volt (MeV)). Vành đai bên trong là 1-2 bán kính Trái Đất tính ra phía ngoài trong khi vành đai ngoài là 4-7 bán kính Trái Đất. Quyển plasma và vành đai bức xạ Van Allen chồng lấn lên nhau một phần, với mức độ chồng lấn dao động nhiều theo mức độ hoạt động của Mặt Trời.[22]

Cũng như làm lệch gió Mặt Trời, từ trường Trái Đất làm lệch các tia vũ trụ, là các hạt tích điện năng lượng cao chủ yếu đến từ bên ngoài hệ Mặt Trời. (Nhiều tia vũ trụ bị đẩy ra khỏi hệ Mặt Trời bởi từ quyển của Mặt Trời, hoặc nhật quyển[23]). Ngược lại, các phi hành gia trên Mặt Trăng có nguy cơ phơi nhiễm bức xạ. Bất cứ ai trên bề mặt Mặt Trăng trong vụ phun trào năng lượng mặt trời đặc biệt mãnh liệt năm 2005 sẽ nhận được một liều gây chết người.[20]

Một số hạt mang điện tích đi vào từ quyển. Chúng chuyển động xoắn ốc xung quanh các đường từ, nảy tới lui giữa các cực vài lần mỗi giây. Ngoài ra, các ion dương trôi dạt chậm về phía tây và các ion âm trôi dạt về phía đông, làm tăng dòng điện tròn. Dòng điện này làm giảm từ trường tại bề mặt Trái Đất.[20] Các hạt xâm nhập vào tầng điện ly và va chạm với các nguyên tử ở đó làm phát ra ánh sáng của cực quang và tia X.[21]

Các điều kiện biến đổi trong từ quyển, được gọi là thời tiết không gian, chủ yếu là do hoạt động của Mặt Trời. Nếu gió mặt trời yếu, từ quyển sẽ mở rộng; trong khi nếu nó mạnh, nó nén từ quyển lại và nhiều gió mặt trời hơn nữa được thâm nhập vào. Các giai đoạn của hoạt động mạnh đặc biệt, được gọi là bão địa từ, có thể xảy ra khi phun trào vật chất nhật hoa nổ ra trên mặt trời và truyền sóng xung kích xuyên qua hệ Mặt Trời. Một sóng như vậy có thể chỉ mất hai ngày để đến Trái Đất. Bão địa từ có thể gây ra nhiều sự gián đoạn; cơn bão "Halloween" năm 2003 đã làm hỏng hơn 1/3 vệ tinh của NASA. Cơn bão lớn nhất đã ghi nhận được xảy ra năm 1859. Nó gây ra các dòng điện đủ mạnh để làm đoản mạch các đường dây điện tín, và các cực quang được thông báo là xa về phía nam tới Hawaii.[20][24]