Paleomagnetisme is in de geologie of geofysica de wetenschap betreffende de gerichtheid van het magnetisch veld in gesteente. Daarin aanwezige mineralen nemen de richting aan van het aardmagnetisch veld op het moment van vorming van het gesteente dat als gevolg daarvan ook zelf zwak magnetisch is. Zo kan worden bepaald op welke plaats op aarde het gesteente is gevormd. Als gevolg van platentektoniek bewegen gesteenten zich met de continenten mee over het aardoppervlak, zodat als de ouderdom van gesteente bekend is, op basis van paleomagnetisme de bewegingen van de continenten kan worden gereconstrueerd.