Grundlage für die Geomagnetik ist die Existenz eines irdischen Magnetfeldes. In ihm bekommen alle Stoffe (alle!) durch einen Induktionsprozeß magnetische Eigenschaften oder - mit anderen Worten - eine induzierte Magnetisierung. Die stoffliche Eigenschaft nennt man magnetische Suszeptibilität. Sie kann für in der Geophysik wichtige Stoffe (Gesteine, Erze; im Umweltbereich: eisenmetallische Objekte, gebrannte Keramik [Ziegel!]) um viele Größenordnungen differieren.
Durch die Induktion im Erdmagnetfeld werden Gesteinskörper oder andere Objekte selbst zu einer Art Magnet mit einem sie umgebenden Magnetfeld. Dieses Magnetfeld überlagert sich dem induzierenden (sog. normalen) Erdfeld als störendes Feld; es erzeugt Anomalien im Normalfeld.
Die Vermessung solcher Anomalien mit geeigneten Meßgeräten (Magnetometer) erlaubt das Aufsuchen, Abgrenzen und Modellieren (Lage, Tiefe, Form) magnetisierter Körper und Objekte.

Spezielle Meßsysteme nutzen sogenannte Gradiometer, bei denen mit zwei Magnetometersonden in einem (meist vertikalen) Abstand die Differenz der Feldwerte gemessen wird. Gradiometer registrieren so näherungsweise den Gradienten (meist den Vertikalgradienten der Vertikalkomponente) des Erdmagnetfeldes, also seine räumliche Änderung. Gradiometer haben ein großes Auflösungsvermögen bei kleinräumigen Strukturen. Durch die Differenzbildung werden bei der Gradiometermessung auch die - häufig unregelmäßigen und abrupten - zeitlichen Schwankungen des Erdmagnetfeldes eliminiert, die sonst durch Wiederholungsmessungen oder feste Basisstationen registriert werden müssen.