Принцип работы оптико-механических магнитометров отличается от других типов приборов тем, что он основан на измерении угла отклонения магниточувствительного элемента от оси, на которой он закреплён. 4

Чувствительная магнитная система оптико-механических магнитометров состоит из магнита, который может вращаться либо вокруг вертикальной оси (подобно магнитной стрелке в компасе) для измерений приращений горизонтальной составляющей, либо вокруг горизонтальной оси для измерения приращений вертикальной составляющей. 23

Другие типы магнитометров работают по другим принципам:

• Феррозондовые, вибрационные магнитометры и флюксметры относятся к индукционным приборам и используют факт возникновения ЭДС при изменении магнитного потока, проходящего через площадь контура измерительной катушки. 4
• Квантовые магнитометры используют в работе принцип оптической накачки, в более широком смысле — любые квантовые эффекты. 4
• Протонные магнитометры используют свободную прецессию атомных ядер во внешнем поле. 4