Магниторазведка основана на изучении магнитного поля Земли. Под действием дипольного (нормального) магнитного поля Земли железосодержащие минералы в составе горных пород приобретают намагниченность, что отражается в отклонении магнитного поля от «нормального». Это отклонение называется аномальным магнитным полем. Величина и форма аномалии в пространстве зависит от глубины, содержания ферромагнитных минералов, формы и размеров геологического тела, создающего аномалию.
Для оценки абсолютной величины магнитного поля применяются специальные приборы – магнитометры, которые позволяют измерить его вертикальную составляющую. Из измеренной величины убирают влияние объектов негеологической природы, например дипольный момент Земли и влияние возмущений магнитосферы, оставляя только аномальную составляющую. Магнитное поле принято изображать в виде карт изолиний в нТл (нанотеслах).
По результатам исследования строят карты аномального магнитного поля и его трансформант. Трансформанты получают путём применения математических фильтров к аномальному полю. Магниторазведка является основным картировочным методом, который позволяет разделять породы на площади по различным характеристикам поля. Ещё одним способом представления результатов магниторазведки является трехмерная модель распределения магнитной восприимчивости. Для её получения решается 3D-обратная задача.