地磁気観測所は、グローバルな自然の地球電磁気現象を観測するため、柿岡、女満別、鹿屋、父島において地磁気の精密な観測を継続的に行っています。地磁気観測では電波警報への利用のため、磁気嵐など各種の地磁気現象について毎日あるいは随時通報業務を行っています。一方、地磁気観測技術の向上や地磁気現象の解明あるいは電磁気的手法を用いた火山活動評価手法の開発などの調査研究業務にも取り組んでいます。ここでの観測成果は様々な機関に基準値として速やかに公表されるとともに、調査研究の成果についても地磁気観測所テクニカルレポートなどで発表されています。なお、本所では基準器を保持し、船舶や航空機で使用されるコンパスをはじめ地磁気測器の検定業務を行っています。
柿岡、女満別、鹿屋、父島において地磁気観測を行っており、それぞれが日本中央部、北日本、西日本および日本南縁での地磁気基準観測点として日本付近全域をカバーしています。観測データは柿岡に集積され、効率的に処理・保管されています。柿岡、女満別および鹿屋はインターマグネット観測所（世界に約120 箇所）として指定されており、地磁気観測データを準リアルタイムで提供しています。さらに、雌阿寒岳、草津白根山、伊豆大島、三宅島および阿蘇山に観測点をおき、地磁気による火山活動評価等のテストフィールドとして調査研究業務を進めています。
