Đo từ trên mặt đất:
Việc đo vẽ bản đồ được tiến hành ngay từ khi Christophe Colomb phát hiện ra độ từ thiên. Tuy nhiên, trong 200 năm đầu tiên (1500-1700) đo vẽ bản đồ mới chỉ được tiến hành lẻ tẻ và chủ yếu do các nhà đi biển tiến hành, vì đối với họ độ từ thiên rất quan trọng trong việc xác định hướng lái tàu biển, khi sử dụng la bàn.
Việc đo vẽ độ từ thiên và độ từ khuynh có hệ thống đầu tiên do một nhà hàng hải người Anh tiến hành vào năm 1700.
Ngày nay, việc đo vẽ bản đồ từ được tiến hành tại hầu khắp các nước trên thế giới.
Đo từ trên biển:
Biển và đại dương chiếm khoảng 5/6 diện tích bề mặt của Trái đất. Vì vậy, khoa học về trường địa từ sẽ mất ý nghĩa nếu như không tiến hành đo từ trên biển. Mặt khác, chính các nhà đi biển là người đã ứng dụng rộng rãi trường địa từ ngay từ khi nó được phát hiện trong mục đích định hướng lái. Độ từ thiên được xác định đầu tiên tại Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương.
Đo từ hàng không:
Mục đích chính của đo từ hàng không là xây dựng các bản đồ đường đồng mức của vector từ trường toàn phần, bản đồ này được sử dụng để xác định các dị thường từ trong vỏ Trái đất phục vụ cho việc thăm dò chi tiết bằng các phương pháp vật lý khác.
Thành công của phương pháp đo từ hàng không là ở chỗ khi lập bản đồ từ hàng không sẽ cho phép phát hiện được sự khác biệt rõ rệt về độ từ dư giữa các loại đá thể hiện qua các dị thường từ. Sự khác biệt này chính là các bể trầm tích bị nhiễm từ yếu phủ lên trên các tầng đá gốc. Số liệu đo từ sẽ cho phép chúng ta đánh giá được bề dày của tầng trầm tích. Sự tương phản về độ nhiễm từ còn chỉ ra những vùng có khả năng chứa khoáng sản.
Đo từ trên vệ tinh:
Việc đo vẽ bản đồ từ toàn cầu đã có một bước phát triển vượt bậc khi sử dụng phương tiện vệ tinh. Các phép đo từ trên vệ tinh đầu tiên được tiến hành bởi vệ tinh Sputnik 3 vào năm 1958.
Số liệu đo từ vệ tinh MAGSAT đã cung cấp một bức tranh chính xác về trường địa từ đáp ứng đòi hỏi của việc lập bản đồ từ thế giới.
Các kết quả đo vẽ trên vệ tinh MAGSAT cho phép khẳng định là ở độ cao của MAGSAT phần trường chính có nguồn gốc bên trong Trái đất biến thiên trong khoảng từ 30.000 đến 65.000 nT, phần trường có nguồn gốc bên ngoài Trái đất biến thiên trong khoảng từ 0 đến 1.000 nT, còn phần trường gây ra do các nguồn nằm trong vỏ Trái đất là rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 0-50 nT.