地球是一个巨大的磁体，磁场向内深入到地球内部，向外扩展的遥远的太空。但WMM模型只适用于地表以下1km到地表以上850km的空间。地球磁场存在多个源，所有的源都会影响科学和导航设备，但是WMM仅考虑了其中的主要因素。到现在为止，最强的贡献来源于地球液态铁外核产生的磁场，叫核场。WMM的数学方法是将磁势展开成12阶次的球谐函数，最小波长为28.8弧长，对应地表3200km。核场年复一年的变化，这种长期变化在WMM中用线性函数加以修正，但仍然存在未知的非线性变化，由于不可预知核场的非线性变化，WMM系数值不得不每5年更新一次。目前发布的最新模型数据为WMM2015，有效期为2015年1月1日到2019年12月31日，用于地表或近地表到几百千米的高度。使用时注意模型存在误差。

世界地磁模型（WMM）的误差除了测量的人为干扰外，磁场的观察值和模型值间的误差源主要有两个。一个是commission误差，归因于模型系数的不精确。另一个是omission误差，原因是模型没有考虑所有引起地磁场的因素，而观察的结果是所有因素共同作用的结果。

commission误差是主场系数不精确和长期场变化系数非线性共同产生的。自20世纪以来，得益于高精度地磁探测卫星，系数的精确性大大提高，但由于地球外核运动引起场变化的非线性仍不能预测。不过场的非线性变化相对于线性变化来说很小。基于以上原因，一般经过几年要重新发布地磁模型。

omission误差是由某区域的地磁场不能由地磁模型描述引起的，原因是空间因子太小或时间因子太短。这些磁场是由地壳、上地幔、电离层和磁气圈产生的，而地磁模型只代表由流动外地核引起的长波长地磁场。地壳和上地幔产生静态的空间畸变，电离层和磁气圈产生快速的场扰动，或者是全球性的或者是区域性的。omission误差是总误差中的最大贡献者，在某些区域、特定时间可能达到很大的值。例如，观测到的磁偏角和模型计算的磁偏角之间可能相差超过10度，虽不常见，却可能出现，但3到4度就常见。在陆地，空间场畸变是由山脉、矿脉、云地闪电、地质断层等造成的。相关的误差通常在海洋较小，随着纬度的升高而增加，随着高度的增加而减小。在海洋区域，畸变经常发生在海岸线、海山、海脊、海沟、断层带，特别是火山区域。地壳场基本不随时间变化，可以从以往卫星、航海等观测中推导出来。于是形成了椭球720阶增强磁模型EMM。

地磁场向量由7个元素表示：

x：北向磁通密度；

y：东向密度；

z：垂向密度，向下为正；

H：水平密度；

F：总密度；

I：磁倾角；

D：磁偏角。