熔岩从大洋中脊喷发后冷却，形成新的洋底。随着岩石冷却，带有磁性的特定矿物质与地球的普遍磁场排列一致。这就保存了该特定时间点磁场方向的记录。岩石磁场记录上发生的变化称为磁异常，在地球磁场反转或当南北磁极位置变化时发生，通常要经过几十万年的时间才会发生一次。科学家们仍未查明导致这些磁场反转的原因，但这可能和地球内部巨大的对流气流有关。

通过测量海底岩石的磁异常可以证实海底扩张理论。科学家们发现，大西洋中脊的两侧的洋底上散布着对称的、有条纹图案的磁异常现象。这条山脊是一条长长的火山山脉，连接起北美洲、欧洲、非洲和南美洲大陆之间的大西洋海底。这些条纹的图案和分布表明，数百万年来，地球磁场逆转过许多次，只有海底曾在那数百万年中裂开过，这些磁异常现象才可能形成。