Als Sonnensturm (auch magnetischen Sturm) bezeichnet man eine Störung der Magnetosphäre eines Planeten bzw. speziell der Erde (geomagnetischer Sturm). Die Störung wird ausgelöst von Schockwellenfronten des Sonnenwinds, die durch Sonneneruptionen oder koronale Massenauswürfe entstehen und etwa 24 bis 36 Stunden benötigen, um die Erde zu erreichen. Sie dauert etwa 24 bis 48 Stunden an, in Einzelfällen mehrere Tage – in Abhängigkeit von der Störungsursache auf der Sonne. Das Auftreffen der Schockfront auf die Magnetosphäre führt zu einer Abschwächung des Erdmagnetfeldes, das nach etwa zwölf Stunden sein Minimum erreicht. Magnetische Stürme können vielfältige Auswirkungen haben, wobei die auffälligste das Auftreten von Polarlichtern  in gemäßigten Zonen wie z. B. Mitteleuropa ist. Sie können auch Schäden an Satelliten verursachen. In langgestreckten elektrischen Leitern wie z. B. Überlandleitungen und Pipelines  können Ströme von teils beachtlicher Stärke induziert werden. Ein besonders heftiger Sturm führte 1989 in Québec  zu einer Überlastung des Stromnetzes und verursachte einen 9-stündigen Stromausfall  in der Region um Montreal.

Magnetstürme beeinflussen das Erdmagnetfeld, dieses wiederum die Ausbildung des Van-Allen-Gürtels. Damit sind bei besonders starken Magnetstürmen alle Lebewesen in den meistbetroffenen Polregionen einer erhöhten radioaktiven kosmischen Strahlung ausgesetzt.

Wissenschaftler erwarten bis 2012 heftige Sonnenstürme.

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Das ZDF sendete im Mai 2010 in der Reihe "Abenteuer Wissen" eine Sendung über Sonnenstürme und Sonnenforschung im Weltall.