Es una técnica basada en la evaluación de las fuerzas magnéticas y las anomalías del terreno respecto al campo magnético total. La técnica se apoya en la detección de cuerpos magnetizados, con elementos metálicos o zonas con influencia de componentes metálicos.

La gradiometría utiliza un instrumento compuesto por dos magnetómetros en vertical separados cierta distancia, donde el magnetómetro inferior se ve influenciado por las variaciones del terreno. El instrumento genera dos lecturas (una por sensor) las cuales son restadas para eliminar el ruido de fondo y mantener la influencia del área de estudio.

Los objetos dispuestos y/o enterrados por el hombre no suelen estar a grandes profundidades (dentro de los primeros diez metros de la superficie). Las anomalías creadas por tambores enterrados, tuberías o láminas de metal pueden producir perfiles de anomalías relativamente intensos y estrechos. Sin embargo, cuanto más profundo sea el objetivo, más amplia será la anomalía. Además, la anomalía se hará menos intensa cuando el cuerpo magnetizado está a mayores profundidades. Los objetivos más grandes tendrán anomalías más amplias y los cuerpos magnetizados más intensamente tendrán amplitudes mayores.