组成地壳的岩石有着不同的磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化形成磁异常。测定地面上各部位的磁力强弱以研究地下岩石矿物的分布和地质构造，称做磁力勘探。由于地球本身就是个大磁体，所以对磁力的预测值应进行校正，求出只与岩石矿物磁性有关的磁力异常。一般铁磁性矿物含量愈高，磁性愈强。在油气田区，由于烃类向地面渗漏而形成还原环境，可把岩石或土壤中的氧化铁还原成磁铁矿，用高精度的磁力仪可以测出这种磁异常，从而与其它勘探手段配合，发现油气田。
根据对各种岩石的测定，火成岩、变质岩磁性比较大，而沉积岩一般几乎没有磁性。因而通过测量磁力值的变化，就可以大致确定火成岩或变质岩离地面的深浅。磁力勘探所用的仪器就是磁力仪，它的灵敏度很高，只要约有相当于普通小块吸铁石的千分之一到万分之一的磁性，就能被测量出来。飞机携带的航空磁力仪，可在不同高度的飞行中测量地面磁力值的变化，大大提高了工作效率。
磁力勘探包括地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测等。磁力勘探也要根据地质要求部署测线，测量测线上各点的磁力值，并据此编制磁力异常图。磁力勘探在确定火成岩分布和区域地质结构上有较好的效果。精密磁力勘探可以确定地质构造，和地震勘探寻找圈闭，有异曲同工之妙。