古地磁学（palaeomagnetism），通过测定岩石和某些古物的天然剩余磁性，分析它们的磁化历史，研究导致它们磁化的古地磁场特征的学科。地磁学的一个重要分支。以古物（如古陶器和古砖瓦）为对象研究史前期地磁场特征的分支学科又称为考古地磁学。

实测记录表明，地磁极有围绕地理极作周期性运动的趋势，其运动的周期可能为10⁴～10⁵年。上新世以来的岩石磁性的测量表明，在最近的500万年期间，地磁极是均匀分布在地理极四周的，其平均位置与现代地理极重合。

关于古地磁极位置的研究促进了大陆漂移学说的发展。20世纪50年代以后，大量的研究结果表明，由同一大陆、同一地质时代的岩石标本得出的古地磁极位置基本一致。但由不同大陆、同一地质年代的岩石标本得出的古地磁极位置却往往不同。由同一大陆不同地质年代所得到的古地磁极位置连成的曲线叫做极移曲线。这种极移只是一种表观现象，而不是真实的过程。据推断，真实的过程可能是各大陆在地球上的相关位置在不同地质年代中发生了变动。不同的大陆运动情况不同，各自得出的极移曲线的形状和走向也就不同。古地磁极移第一次为地壳水平运动提供了有力的证据，从而导致了沉寂多年的大陆漂移学说的复活和板块大地构造学说的建立。

从岩石磁性测量发现的另一个关于古地磁场特征的事实是地磁极性倒转。古地磁极移和地磁极性倒转是古地磁学的两大研究成果。