任何物质都有磁性,自然界中颗粒物的磁性主要是由矿物产生的,矿物的磁性行为通常分为顺磁性、抗磁性、亚铁磁性和不完整反铁磁性等几种基本类型。抗磁性矿物如石英和方解石,可在外加磁场中获得与外加磁场方向相反的磁性,这种磁性很弱而没有剩磁。它是几种磁性行为中最弱的,因此在大多数情况下被其他磁性行为所掩盖。顺磁性矿物可在外加磁场中获得与外加磁场方向相同的磁性。这种弱同向磁性在去除外加磁场之后立即消失,因此没有剩磁。更强的磁性行为通常掩盖了顺磁性。在环境磁学中主要研究的几种天然矿物的磁性,是铁磁性的特殊变种,包括亚铁磁性和不完整反铁磁性。亚铁磁性矿物,如磁铁矿(Fe3O4)和磁赤铁矿(ΧFe2O3),不仅能在外加磁场中获得很强的磁性,而且这种强磁性在去除外加磁场之后部分地被保留下来,称为剩余磁化强度(简称剩磁)。通常,样品中低浓度的亚铁磁性晶体主导其磁性特征;不完整反铁磁性矿物,如赤铁矿(ΑFe2O3)和针铁矿(ΑFeOOH),能在外加磁场中获得比较弱的同向磁性,而且与亚铁磁性矿物一样也能保留剩磁。事实上,岩石、大气微粒、土壤和沉积物等环境物质的磁性测量所得的总磁矩,是样品抗磁性、顺磁性、反铁磁性和亚铁磁性矿物磁矩的总和。