Magnetska oluja je poremećaj u magnetskom polju Zemlje uzrokovan koronalnim izbacivanjem mase (CME) ili sunčevim bakljama sa Sunca. Obično počinje između 24 i 36 sati nakon solarnog događaja, kada udarni val sunčevog vjetra dosegne Zemljinu ionosferu. Oluja tada obično traje 24 do 48 sati, iako neke mogu trajati i danima. Posljedice ovakvog nevremena uključuju poremećaj komunikacijskih i navigacijskih sustava, intenzivnu auroru, oštećenje satelita, a tijekom najekstremnijih oluja inducirane struje u dalekovodima i cjevovodima koje rezultiraju nestankom struje i korozijom.
Ozbiljne magnetske oluje događaju se jednom u desetljeću ili tako nešto, a najteže se događaju jednom u stoljeću. Nastaju kada se energetske čestice iz solarne oluje sudare s ionosferom i magnetosferom, stvarajući kaskadu energetskih čestica i ometajući magnetske i električne struje atmosfere. U posljednja dva stoljeća dogodile su se dvije jake magnetske oluje, uključujući oluju 28. kolovoza – 2. rujna 1859., koja je najveća zabilježena, i još jednu 13. ožujka 1989. godine.
Tijekom magnetske oluje od 28. kolovoza do 2. rujna 1859., aurore su viđene čak na jugu do Meksika, Kube, Havaja i Italije. Telegrafske žice u Europi i Sjevernoj Americi su u kratkom spoju, a neke su izazvale požare. Aktivne sunčeve pjege uočene su na Suncu samo 18 sati prije nego što je stigao udarni val, koji je pokrenuo geomagnetsku oluju. Ovo je jedan od prvih puta da je geomagnetska oluja predviđena unaprijed. Događaj je postao poznat kao solarna superoluja iz 1859.
Nedavna magnetska oluja, koja se dogodila 13. ožujka 1989., bila je više štetna za svjetsku infrastrukturu zbog svoje veće infrastrukture općenito, plus povećane ovisnosti o osjetljivoj elektronici, uključujući satelite. Oluja je prouzročila kolaps elektroenergetske mreže Hydro-Québec u roku od nekoliko sekundi, kada su inducirane struje u žicama izbacile jezgre transformatora i spržene zaštitne opreme, uzrokujući lančanu reakciju koja je rezultirala gubitkom struje za šest milijuna ljudi tijekom devet sati i znatno ekonomska šteta. Burza u Torontu morala je privremeno biti zatvorena zbog oštećenja računala koje je pretrpjela magnetska oluja. Nekoliko je satelita u orbiti oštećeno za nekoliko desetaka milijuna dolara.
Magnetska oluja mogla bi biti posebno opasna za nezaštićene astronaute, ne zbog inducirane struje u Zemljinom magnetskom polju, već zbog energetskih čestica koje dolaze izravno sa samog Sunca. Astronaut u konvencionalnom svemirskom odijelu na površini Mjeseca tijekom jake oluje mogao bi primiti 7000 rem zračenja, smrtonosnu dozu. Međutim, kada bi se astronaut mogao upozoriti i skloniti se ispod mjesečevog tla, učinak bi bio minimalan.