銀河系(和其他星系)廣闊的星際空間存在的非常弱而複雜的磁場系統。

  由星光偏振、宇宙線、銀河背景射電輻射等可粗略估計銀河系磁場的大小和方向,但比較準確的測定方法,主要是通過來自脈衝星和其他河外射電源輻射偏振面的旋轉,即法拉第旋轉,以及中性氫21釐米譜線的塞曼分裂。法拉第旋轉測量得到的是輻射源和觀測者之間的磁化等離子體的磁場的平均值;中性氫21釐米譜線的塞曼分裂測量得到的是視線方向的中性氫區(HI區)的磁場。銀河系磁場分為有有序的大尺度成分和無序的小尺度成分。有序成分由法拉第旋轉測得,強度在太陽附近約為0.2納特,在銀心距4.5千秒差距(kpc)處約為0.6納特。在太陽半徑以外,磁場指向銀河系旋轉方向,在太陽半徑以內約500秒差距處,磁場指向逆轉,在銀心距約5.5千秒差距處又再次逆轉。無序成分由銀河系同步輻射估計,強度從銀心向外逐漸降低,在0.5倍太陽半徑處約1納特,在太陽半徑處約0.6納特,在2倍太陽半徑處約0.3納特。有證據表明,分子雲中的磁場強度高於密度較低的星際空間,如21厘米輻射的偏振研究顯示,獵戶座B星雲內磁場強度高達6納特。大樣本旋渦星系統計表明,其磁場強度平均約為1納特。

銀河系磁場銀河系中廣泛分佈的脈沖星是探測銀河系氣體盤中大尺度磁場的唯一示蹤天體。觀測的脈沖星法拉第旋率統計顯示,銀河系中大尺度磁場的方向是沿著已知的4個旋臂的。在不同旋臂之間,磁場方向會系統地反向。圖中圓圈、圓點、方塊、方框等標記為脈沖量旋轉量