包括考古地磁斷代和地層沉積磁性斷代。前者是利用某些古物的熱剩磁性進行斷代的技術，用於新石器時代以來的窯、爐、灶、磚、瓦、陶瓷的年代測定。後者是利用地層沉積磁性隨地磁極性倒轉而倒轉的現象進行地層斷代的技術，多用於古人類遺址的斷代。
考古地磁斷代 地磁場的方向和強度自古以來不斷變化著。被烘烤粘土的熱剩磁性貯存瞭古地磁變化的資訊。一般粘土中都有少量的磁性礦物，在受高溫（700℃℃以上）後冷卻時，被地磁場感應，產生與地磁方向相同的永久磁化，其強度正比於當時的地磁場強度，稱為熱剩磁性。隻有在再受到高溫時原有的熱剩磁性才會消失。古代的磚、瓦、陶瓷，以及遺址中的窯、爐、灶都受過高溫具有熱剩磁性。因此隻要根據一系列年代明確的考古樣品，定出古地磁隨年代變化的實驗曲線，就可以定出未知年代的樣品的考古年代。實際的做法是：先采集受高溫烘烤過的古代窯、爐、灶壁的樣品，判斷它們受過哪些擾動和磁性幹擾，然後選出合適的部位，將頂部括成水平標出方向，用石膏固定後取出，帶回實驗室處理，清除磁性幹擾，在特制的磁性測定儀中測出樣品的磁偏角、傾角和強度。一次要取10多份樣品，以便取平均值，縮小誤差。
古地磁偏角和傾角隨年代變化的實驗曲線，許多地區已能劃到9000年以上。由於各個地區地磁參數的變化並不一致，一條實驗曲線隻能應用於方圓幾百公裡的范圍，適用於取樣的隻有未被移動因而可知其方位的物品。近年來研究建立地磁強度隨年代變化的實驗曲線的資料表明:二千幾百年前最強的地磁場是現在磁場強度的2倍，六千多年前的地磁場，強度隻有現在的一半，變化的周期大約八、九千年。地磁場對宇宙射線起屏蔽作用，因此古地磁場強度的變化會導致大氣中14C濃度的起伏，這與實驗結果相符合。目前正在研究利用古地磁強度的變化進行斷代的細節，這種研究至少會使古地磁斷代更趨完善，而且適用的樣品除瞭窯、爐、灶壁外，經移動的磚瓦、陶瓷的碎塊也可以用瞭。
然而到目前為止，古地磁測定年代的誤差還較大，其原因是；①作為依據的實驗曲線本身誤差相當大，因為不容易得到精確可靠的“已知年代”樣品。②某些年代范圍內地磁場變化緩慢，不易定準。③樣品受到其他類型的磁性幹擾未能清除幹凈。雖然如此，研究和充實古地磁隨年代變化的資料，仍然為考古斷代所需要，而且對研究地球物理現象和探討地磁場的起源也具有重要意義。
地層沉積磁性斷代 地球磁場的變化有時會發展到極性倒轉。巖石中一般也含有磁性礦物，在成巖過程中受到地磁場作用而被磁化產生剩餘磁性。巖石的這種剩餘磁性同樣反映瞭巖石生成時期的地磁場方向。湖相沉積層和深海沉積層也由於混有磁性礦物的微粒，在沉積過程中取地磁方向顯出沉積磁性，從而反映出沉積時期的地磁方向。火成巖的年代可以用鉀-氬法斷代和裂變徑跡法斷代測定，因此可定出過去出現地磁倒轉現象時期的地質年代，並據以建立地磁極性倒轉年表。反過來對於一個完好的沉積地層剖面，可以系統地測出每一層的沉積磁性，對照地磁極性倒轉年表，就可以確定各個層位的地質年代。目前研究第四紀地質和確定古人類遺址的年代，建立數百萬年以來的地層年表，古地磁法是最有效的手段之一。
參考書目
M.J.Aitken，Physics and Archaeology，2nd edition，Clarendon Press，Oxford，1974.
M. S. Tite， Methods of Physical Examination in Archaeology，Seminar Press，Inc.，London and New York，1972.