Việc quan trắc trực tiếp trường địa từ mới được tiến hành khoảng 400 năm lại đây- một khoảng thời gian vô cùng ngắn theo quan điểm địa chất học. Trong khi đó, chỉ khi biết được lịch sử của trường địa từ trong thang thời gian địa chất mới có thể phát triển được việc nghiên cứu các lý thuyết về nguồn gốc trường địa từ và các vấn đề liên quan với sự tiến triển của các lớp đất dưới sâu. Để biết được trường địa từ cổ, chúng ta phải quay về với những tư liệu lịch sử và những đo đạc khảo cổ từ.
Việc nghiên cứu khảo cổ từ cho phép đo và nghiên cứu độ từ dư còn được giữ lại trong các mẫu đồ gốm, gạch nung hay tại những lò đun của người cổ đại. Trên cơ sở đó có thể phục hồi được hướng và cường độ trường địa từ trong quá khứ. Các số liệu khảo cổ từ cung cấp cho ta tư liệu về trường địa từ trong suốt thời gian
trước khi có các quan trắc trực tiếp tại các đài địa từ, ngược về quá khứ cho tới khoảng 10.000 năm.
Các vật liệu khảo cổ từ thường không có nhiều như các mẫu đất đá và đôi khi chỉ có rất ít mẫu vật thu được từ những khai quật quan trọng. Các mẫu khảo cổ từ thường ít khi được tìm thấy theo định hướng mà chúng đã bị nung. Mỗi mẫu khảo cổ từ thường chỉ cung cấp cho ta thông tin về cường độ trường địa từ cổ, chỉ có những mẫu được phát hiện tại vị trí mà đã bị nung thì mới cho phép xác định được hướng của trường địa từ cổ. Đối với những mẫu đồ gốm hay gạch nung, ta chỉ có thể xác định được hướng của độ từ khuynh cổ vì chỉ có thể biết được thế đặt nằm ngang của mẫu vật khi đem nung.
Các số liêu khảo cổ từ bị hạn chế về sự phân bố địa lý, vì chúng chỉ có thể được phát hiện trên đất liền, mà chỉ có dưới 1/3 bề mặt Trái đất là đất liền. Các mẫu khảo cổ từ của nền văn minh Hy Lạp và Roman mới chỉ cung cấp cho ta số liệu của châu Âu. Các số liệu của Ai Cập, Trung Quốc và Australia thì chỉ cung cấp về châu Á và châu Úc.