Wcześniejsi badacze (w tym Krzysztof Kolumb) zauważyli, że czasami odchylała się ona jednak od prawdziwej północy, a Robert Norman pokazał, że siła kierująca igłą nie jest horyzontalna, lecz skośna do Ziemi.
William Gilbert zaproponował wyjaśnienie, że ziemia sama jest wielkim magnesem i zademonstrował to budując przeskalowany model magnetycznej Ziemi, "terrellę", sferę zbudowaną z magnetytu. Przesuwając kompas w jej pobliżu, wykazał, że kompas ustawiony w poziomie będzie wskazywał jej "północ", podczas gdy swobodna igła zawieszona na poziomej osi, prostopadłej do linii pola, wykazuje prawidłową inklinację magnetyczną pomiędzy kierunkiem pola a poziomem. Gilbert później spisał swoje odkrycia w pracy De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure, opublikowanej w 1600.
Terella Kristiana Birkelanda thumb|Kristian Birkeland i jego eksperyment z namagnetyzowaną terrellą, który doprowadził go do przypuszczenia, że naładowane cząsteczki reagują z polem magnetycznym Ziemi, powodując zorzę.
Kristian Birkeland był norweskim fizykiem, który około roku 1895 próbował zrozumieć, dlaczego zorze polarne pojawiają się tylko w obszarach podbiegunowych.