A Föld természetes mágneses terét nemcsak a felszín alatti erősen mágneses testek (pl. ferromágneses anyagok) hanem szinte bármilyen gyengén mágnesezhető anyag is megváltoztatja kis mértékben. A földi geomágneses tér mérésével kimutathatók és lehatárolhatók ezek a torzulást okozó mesterséges vagy természetes hatók.

A mágneses mérések során rendkívül nagy (0,01 nT) pontossággal, magnetométer segítségével mérjük a Föld mágneses terét. A mérőműszer kisméretű, könnyen hordozható és nincs szükség közvetlen kontaktusra a talaj és az eszköz között, amely rendkívül hatékony szelvényezést tesz lehetővé, legyen szó kézben tartott vagy kiskocsira rögzített műszer konfigurációról. A mágneses tér felmérését szelvény vagy rácsháló mentén végezzük és minden esetben GPS-el pozícionáljuk, amely a mérési eredményeknek a referencia koordináta-rendszerben történő elhelyezését szolgálja.

A nyers mérési eredményeket a feldolgozás során korrigáljuk a referencia állomás által mért természetes mágneses tér ingadozásokkal. Az így kapott ún. mágneses anomália térkép a mágneses tér azon torzulásait mutatja, amelyeket a felszín közeli mesterséges és geológiai képződmények okoznak. Ilyenek lehetnek fém csővezetékek és kábelek, eltemetett felmágnesezhető tárgyak vagy termoremanens mágnesezettséggel rendelkező hatók (pl. agyag tűzhelyek maradványai) azonban a talajréteg mesterséges megbolygatásával is visszatemetésével járó emberi tevékenység nyomai is kimutathatók (sírok, épületmaradványok) ezért a módszert gyakran használjuk régészeti kutatások támogatásaként.

A mágneses módszernek nincs jellemző kutatási mélysége: minél nagyobb az anomáliát okozó ható kiterjedése annál mélyebben is ki lehet mutatni, míg a kis kiterjedésű objektumok csak akkor detektálhatók, ha a felszín közelében helyezkednek el.