岩石在形成时获得并且在岩石存在的整个时期内保持稳定的磁性。天然剩余磁性用在测定整个地质时期地球磁场的古地磁学研究中。某些岩石由于含有磁性矿物而较另外一些岩石更容易磁化。这些矿物是铁的氧化物，如磁铁矿和赤铁矿，或者如磁黄铁矿这样的硫化物。玄武岩质熔岩和红色砂岩保持其天然剩余磁性的能力最强，因为它们含有能被磁化的矿物的百分比最大。

　　当熔融物质形成像玄武质熔岩这样的岩石时，能被磁化的一些矿物结晶，并且在其温度降到所谓居里点时就被磁化。与熔岩有关的磁性矿物的居里点大约是500℃。熔岩在很高的温度时被强磁化的能力比在室温下被感应磁化的能力要强。因此，即使熔岩在后来的某个时候受到不同强度和方向的其他磁场的作用，它的天然剩余磁性仍能保持稳定。在红色砂岩形成期间，磁性矿物的小碎屑本身沿当时占优势的那种磁场方向排列。某些因素会影响砂岩获得的天然剩余磁性，使得它比熔岩获得的磁性小。在矿物质点已经排列定位之后，由于水流的作用，它们还会移动，或因沉积物在成岩作用下发生变化，因此减小了磁性质点的总效应。