质子磁力仪属于众多磁力仪中的一个精度较高的分支，质子磁力仪对较弱磁性物的测量，如地球的磁场，仍能取得较高的分辨率和精度，所以即使对地球磁场的微弱的变化，也能够测知。质了磁力仪的工作原理是利用氢质子在磁场中自由旋进现象进行测量的。在传感器中，充满了含氢的液体，这些氢质子在被仪器强制极化之前，处于无规律的排列状态。当人为对其加上一个极化信号后，质子将做旋进运动。极化信号消失后，质子的旋进将主要受到外界磁场的影响会逐渐消失，通过对受旋进影响的传号器中频率的测量，来测知外界磁场的大小。不断对这个动作进行循环，即可持续测量。质子磁力仪通常是三到四台一个工作组进行工作，一台用来做日变，另外几台跑线，测量的是地磁总场。目前国产的质子磁力仪有CZM-2A型质子磁力仪，CZM-3型质子磁力仪，PM-1A质子磁力仪，PM-2质子磁力仪，WCZ-2质子磁力仪，国外进口的质子磁力仪有PMG-1质子磁力仪，G856-AX质子磁力仪，ENVI MAG质子磁力仪，GSM-19T质子磁力仪。这些质子磁力仪都属高精度磁力仪，用来测量地球磁场总量的绝对值，磁场测量精度±1nT，分辨率0.1nT,完全符合《地面高精度磁测技术要求》。配专用操作软件，更方便的使用磁法工作于野外测量和日变工作。可以进行单点测量（测地磁总场），自动测量（日变测量），梯度测量。