Il piano verticale passante per l'asse longitudinale di un ago magnetico libero di ruotare orizzontalmente individua il piano del meridiano magnetico del luogo. Poiché i poli magnetici non coincidono con i poli geografici, il piano del meridiano magnetico e quello del meridiano geografico (o astronomico) formano un angolo, in genere non nullo, detto declinazione magnetica. La declinazione può assumere valori compresi tra 0° e 180°, e può essere orientale, o positiva, se la punta nord dell'ago magnetico devia, ovvero declina, verso est rispetto al meridiano geografico; occidentale, o negativa, se l'ago devia verso ovest. I punti di uguale declinazioni sono uniti da linee dette isogone, che passano tutte necessariamente da entrambi i poli geografici o da entrambi quelli magnetici. Le regioni del globo aventi declinazione orientale sono separate da quelle aventi declinazione occidentale da una linea isogonica corrispondente alla declinazione nulla. Questa linea, detta linea agonica, rappresenta il luogo dei punti in cui meridiano magnetico e meridiano geografico coincidono. Nello stesso punto della superficie terrestre, la declinazione è soggetta a variazioni secolari, annue e diurne. Nelle nostre regioni, la declinazione magnetica è occidentale ed ha un valore di pochi gradi. Nell'arco della giornata, essa raggiunge un minimo verso le ore 8 e un massimo verso le ore 13-14; tra le 10 e le 11 e verso il tramonto passa per il valore medio. Già nota ai Cinesi fin da verso il 1100, la declinazione magnetica rimase sconosciuta in Occidente fino al 1492, anno in cui fu scoperta da Cristoforo Colombo (1451-1506) nel corso dei suoi viaggi atlantici. La prima misurazione è invece opera di George Hartmann (1489-1564) che, nel 1510, misurò in Roma una declinazione orientale di 6°.