Muitas rochas, tal como o basalto, são ricos em elementos férricos, designadamente magnetite. Como tal, geram um campo magnético próprio que distorce localmente o campo magnético terrestre. Tal é conhecido desde há muito. Já alguns navegadores portugueses, no século XVI, se questionavam sobre estas perturbações que, por vezes, ocorriam às "agulhas de marear". Tal é conhecido, também, por exemplo, pelos pescadores islandeses, desde o século XVIII.

No início do século XX vários cientistas, entre os quais Bernard Brunhes em França (em 1906) e Motonari Matuyama no Japão (na década de 1920), descobriram que as rochas se podem distribuir por dois grupos: as que têm polaridade normal (isto é, em que os minerais magnéticos estão orientados de acordo com o campo magnético da Terra): e as que têm polaridade inversa (isto é, o alinhamento dos minerais magnéticos é contrário ao do campo magnético da Terra). Quando o magma arrefece, os elementos férricos orientam-se de acordo com o campo magnético existente, "fossilizando-o". Assim, a existência de rochas vulcânicas com polaridade normal e outras com polaridade inversa, faz pressupor que, no passado geológico, houve períodos em que o campo magnético terrestre foi inverso do actual, e outros em que foi análogo ao actual, isto é, ocorreram inversões do campo magnético.

Na década de 1950 os investigadores começaram a utilizar, em navios, magnetómetros adaptados de equipamentos operados a bordo de aviões, que tinham sido desenvolvidos durante a 2ª Guerra Mundial para detectar submarinos. Os resultados que começaram a ser obtidos indicavam anomalias magnéticas inesperadas. Há medida que se iam obtendo novos dados de magnetometria marinha, começava-se a verificar que, ao contrário do que acontece nas rochas continentais, a magnetização das rochas que constituem a crosta oceânica apresenta um padrão em bandas (como uma zebra).

Em 1962, investigadores do U.S. Naval Oceanographic Office elaboraram um relatório em que sintetizaram a informação disponível sobre as anomalias magnéticas das rochas vulcânicas que constituem os fundos marinhos. Com base nestes dados, os geólogos britânicos Frederick Vine e Drummond Matthews construiram a hipótese de que o padrão em bandas da magnetização do fundo oceânico está relacionada com inversões do campo magnético da Terra.

O magma que chega à superfície na zonas dos riftes, ao arrefecer, fossiliza o campo magnético da Terra. Com a introdução de novo magma, as rochas já consolidadas são afastadas para os lados (no processo de expansão oceânica), transportando com elas o "sinal" do campo magnético sob o qual arrefeceram. Gera-se, assim, um padrão em bandas, simétrico em relação ao centro emissor, isto é, ao rifte.

Modelo teórico de formação das bandas magnéticas do fundo oceânico: a) No passado, a nova crusta oceânica ao forma-se e arrefecer fossilizou o campo magnético terrestre desse período; b) com a formação de nova crusta a anterior é afastada simetricamente para os lados; c) situação actual com as bandas magnéticas sucessivamente criadas. (adaptado de: Kious e Tilling, This Dynamic Earth, USGS ws)

As inversões magnéticas tinham sido já evidenciadas em rochas continentais com elementos magnéticos. Assim, o passo lógico seguinte seria o de correlacionar as inversões magnéticas detectadas em terra com as bandas magnéticas existentes nos fundos marinhos num contexto cronológico. Tal só foi possível porque, ao mesmo tempo que os investigadores marinhos faziam estas descobertas, se estavam a desenvolver rapidamente novas técnicas de datação das rochas.

Recorrendo a um desses novos métodos de datação, o método do potássio-argon, Allan Cox, Richard Doell e Brent Dalrymple, utilizando rochas vulcânicas continentais de muitos lugares da Terra, conseguiram reconstruir a história das inversões magnéticas nos últimos 4 milhões de anos.

Em 1966, Vine e Mattews (e Morley trabalhando independentemente) compararam as idades das inversões magnéticas com as bandas magnéticas do fundo oceânico. Assumindo que o fundo oceânico se afastou do rifte, onde foi gerado, a uma velocidade de alguns centímetros por ano, encontraram uma correlação notável entre as inversões e as bandas magnéticas.

Imediatamente a seguir a esta descoberta, foram desenvolvidos vários estudos semelhantes noutras zonas, com sucessos assinaláveis.