Магни́тные анома́лии, отклонения значений индукции магнитного поля Земли (МПЗ) от её нормального распределения. Магнитные аномалии могут быть как отрицательными, так и положительными. Величина магнитных аномалий обычно измеряется в нанотесла (нТл). В соответствии с физическими источниками принято выделять мировые (континентальные) и кóровые магнитные аномалии. Последние называют также аномальным МПЗ или просто магнитными аномалиями. Значения магнитных аномалий определяются по результатам наземных (в том числе морских), аэромагнитных, аэростатных и спутниковых магнитных съёмок.

Мировые магнитные аномалии на поверхности Земли занимают огромные пространства, сравнимые с территориями континентов (см. карту индукции магнитного поля Земли к статье Геомагнетизм). При вычислении мировых магнитных аномалий под нормальным значением индукции понимают величину индукции дипольного МПЗ. Происхождение мировых магнитных аномалий связано с системами электрических токов, протекающих, как показывают расчёты, на глубинах около 0,5 радиуса Земли. Эти магнитные аномалии образуют недипольную часть МПЗ, их величина составляет примерно пятую часть индукции дипольного МПЗ, т. е. около 15 тысяч нТл.

При вычислении коровых магнитных аномалий под нормальным значением индукции понимают сумму величин индукций дипольного и недипольного МПЗ. Источники, создающие коровые магнитные аномалии, расположены в основном в пределах земной коры и локализованы таким образом, что образуют отдельные магнитные аномалии, занимающие значительно меньшую площадь, чем мировые. Среднеквадратичная по земному шару величина коровых магнитных аномалий на уровне поверхности Земли составляет 200 нТл, но некоторые магнитные аномалии достигают величины 1 тысячи нТл (например, Курская магнитная аномалия).

Коровые магнитные аномалии создаются намагниченными горными породами земной коры за счёт присутствия в них ферро- и ферримагнитных минералов. Как правило, геологические тела, создающие магнитные аномалии, сложены магматическими или метаморфическими горными породами (рудами). Наиболее вероятными глубинными источниками магнитных аномалий служат магнетиты. Руды многих химических элементов также содержат примеси ферромагнитных минералов и образуют характерные магнитные аномалии, что позволяет проводить магнитную разведку полезных ископаемых. Коровые магнитные аномалии мало изменяются во времени, их местоположение строго соответствует положению образующих их источников. Нижняя граница размещения источников коровых магнитных аномалий конкретно не определена и, возможно, зависит от термических или структурных особенностей земной коры. Коровые магнитные аномалии в зависимости от локализации источников условно подразделяют на локальные, региональные и длинноволновые. На заданном удалении от земной поверхности наибольший вклад в результаты измерений магнитного поля вносит определённый тип магнитных аномалий. Коровые магнитные аномалии как гармонический (точнее, квазигармонический) физический процесс характеризуются пространственным амплитудным спектром, имеющим определённый диапазон гармоник для каждого из типов коровых магнитных аномалий.

Локальные магнитные аномалии на поверхности Земли имеют размер от десятков метров до нескольких десятков километров. Эти магнитные аномалии создаются горными породами, расположенными в верхнем слое земной коры. Локальные магнитные аномалии наиболее характерно проявляются при наземных и аэромагнитных съёмках.

Региональные магнитные аномалии на поверхности Земли имеют поперечные размеры в сотни километров и устойчиво фиксируются на высотах в 10 км и более от поверхности Земли. Региональные магнитные аномалии, регистрируемые на высотах 40 км и выше, формируются в основном источниками, лежащими в пределах всей мощности земной коры (составляющей под материками в среднем 40 км). На этих высотах магнитные аномалии фиксируются магнитными съёмками со стратосферных аэростатов. С борта аэростата проводятся также градиентные магнитные съёмки, данные которых позволяют надёжно продолжить магнитные аномалии вверх, вплоть до высот полётов ИСЗ.

Длинноволновые (по отечественной терминологии – промежуточные) магнитные аномалии регистрируются со спутников и аэростатов. Амплитудный спектр магнитных аномалий, определяемых с ИСЗ, лежит в диапазоне длин волн 0,7–3 тысяч км. Гармоники с длинами волн 1–3 тысяч км трактуются как длинноволновые магнитные аномалии. Эти аномалии обнаружены лишь во 2-й половине 20 в. по данным, полученным с ИСЗ. Их источники пока не совсем ясны. Интенсивность магнитных аномалий на высотах полётов ИСЗ (450 км) составляет порядка 10 нТл.

Изучение и анализ магнитных аномалий имеют большое практическое значение: полученные данные применяют для геологического картирования, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, выяснения ряда особенностей тектонического строения регионов. Магнитные аномалии могут использоваться также для навигации летательных аппаратов.