大圆的数量等于球谐函数的「阶」。每一个球谐函数所描述的磁场都对应于地球中心的一组磁荷分佈：对应于在自然中从未被探测到的磁单极子，对应于由两个相反磁单极子组成的磁偶极子，对应于由两个磁偶极子组成的磁四极子。球谐函数可以用来描述球面上任何符合某些条件的纯量场（即位置函数）。虽然磁场本身是向量场，但在笛卡尔坐标下，它的每个分量都是一个称为磁纯量势的纯量场的导数，而磁纯量势可以用球谐函数来描述。利用最小平方法对全球各地地磁场的测量数值进行拟合，可将整个磁纯量势写成一系列球谐函数之和，其中每个球谐函数都乘以拟合所