Magnetosfera, espacio situado alrededor de la Tierra en el cual, el campo magnético del planeta domina sobre el campo magnético del medio interplanetario. A pesar de su nombre, la magnetosfera no es esférica. En el lado de la magnetosfera que está orientado hacia el Sol, las líneas del campo magnético terrestre están comprimidas por el viento solar, una corriente de partículas atómicas ionizadas emitidas por el Sol de manera continua, a velocidades de entre 400 y 800 km/s. En este lado, la magnetopausa o frontera de la magnetosfera está a unos 60.000 km de la Tierra, pero en el lado opuesto, alejado del Sol, la magnetosfera presenta una cola muy larga, que se extiende hasta un millón de kilómetros o más.
Si el espacio alrededor de la Tierra estuviera vacío, el campo magnético terrestre se parecería al de un gran imán en forma de barra. A medida que el viento solar alcanza al campo magnético terrestre, su presión se equilibra con la presión del campo magnético sobre la magnetopausa. Si las líneas del campo magnético se comprimen, como ocurre por efecto del viento solar, ejercen una fuerza para contrarrestar la presión. Este efecto es análogo al producido al acercar lateralmente dos imanes con los polos orientados en el mismo sentido. En este caso, es la compresión de las líneas de campo de los dos imanes lo que resiste la fuerza a medida que los imanes se van acercando (véase Magnetismo).
La posición media de la magnetopausa y, por tanto, el tamaño de la magnetosfera, se puede calcular a partir de las propiedades del viento solar. Parte del viento solar es deflectado en torno a la magnetopausa. Alrededor de la magnetosfera hay una onda de choque, similar a la onda de proa de un barco, donde las líneas de campo magnético cambian de dirección bruscamente. Algunas de las ondas que se pueden propagar en plasmas —gases ionizados como el viento solar— son similares a las ondas sonoras normales. La naturaleza de la interacción de un obstáculo, como el campo magnético terrestre con el viento solar, depende de la relación entre su velocidad en el medio y la velocidad del sonido, o número de Mach. Si el número de Mach es mayor que 1, se desarrolla una onda de choque enfrente del obstáculo. Dependiendo de las condiciones del viento solar, el número de Mach de la magnetosfera en el viento solar varía entre 5 y 10.
Cuando se alteran las propiedades del viento solar en función de las condiciones del Sol, estas alteraciones se transmiten a la magnetosfera provocando tormentas en el campo magnético terrestre. La perturbación de la magnetosfera por parte del viento solar es responsable de fenómenos como la aurora y otros que afectan a las órbitas de las astronaves en torno a la Tierra. Las auroras suelen estar restringidas a las regiones polares; cuando se altera la magnetosfera, pueden observarse auroras desde lugares situados hasta a 40° de los polos. Las tormentas geomagnéticas (tormentas en la magnetosfera) también pueden alterar los cinturones de radiación terrestres, lanzando partículas altamente energéticas hacia la ionosfera y las capas altas de la atmósfera. Sin embargo, la magnetosfera actúa como pantalla para proteger a la Tierra del impacto directo de los rayos cósmicos y de la radiación solar de alta energía y, por tanto, constituye una parte vital para el entorno.
Otros planetas que poseen campo magnético también poseen magnetosfera; es el caso de Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Véase también Venus (planeta).