Zgodnie z prawem elektromagnetycznym Lenza, gdy przewodnik znajduje się w pewnym zakresie oscylującego (przemiennego) pola magnetycznego, wytwarza własne pole oscylacyjne, które przeciwstawia się polu pierwotnemu. Magnetometr może wychwycić powstałe zmiany w całym polu, sygnalizując obecność w pobliżu obiektu przewodzącego, zwykle kawałka metalu. Zakres wykrywaczy metali waha się od kilku stóp w przypadku najmniejszych cewek do 10 stóp (3 m) w przypadku cewek o średnicy od 12 do 15 cali (30.5 do 38.1 cm).
Kluczem do funkcjonowania wykrywacza metalu jest obecność prądów wirowych generowanych przez przewodzące przedmioty w środowisku. Podobnie jak pchanie łopatki przez jezioro z wodą może spowodować pojawienie się małych wirów na powierzchni, wytwarzanie oscylującego pola w środowisku powoduje wiry elektromagnetyczne, gdy elektrony w metalu wytwarzają własne pole oscylacyjne. Wiadomo, że najlepsze wyniki dają częstotliwości od 3 do 20 kHz, a niektóre nowocześniejsze wykrywacze metali umożliwiają nawet operatorowi zmianę częstotliwości pola przemiennego.
Inny, nowszy typ wykrywacza metali wykorzystuje technologię zwaną indukcją impulsową. Ten wykrywacz metali wysadza ziemię dużym impulsem elektromagnetycznym i obserwuje, jak długo napięcie spada do poziomu otoczenia. Jeśli pod ziemią znajduje się przedmiot przewodzący, spadek napięcia zajmie więcej czasu. To niewielki efekt, ale nowoczesne sensory potrafią to dobrze wychwycić. Ta technika ma pewne zalety w porównaniu z konwencjonalnymi wykrywaczami metali, na przykład zdolność do wykrywania obiektów pod silnie zmineralizowanym „czarnym piaskiem”.
Zastosowania detektorów metali są liczne i ogólnie znane. Być może najważniejszym zastosowaniem każdego wykrywacza metalu jest lokalizowanie min lub improwizowanych urządzeń wybuchowych zakopanych tuż pod powierzchnią. W niektórych krajach, w których miny wciąż są pozostałością po dawnych wojnach, takich jak Wietnam, zaleca się, aby ludzie korzystali z wykrywaczy metali podczas przechodzenia przez nieznane obszary, o których wiadomo, że są zagrożone obecnością min lądowych. To może uratować wiele istnień.
Innym powszechnym zastosowaniem wykrywacza metalu jest poszukiwanie „zakopanego skarbu” – monet i reliktów sprzed lat, a nawet tysiącleci. Przeszukiwanie plaży, która ma wielu odwiedzających, może znaleźć zagubione przedmioty sprzed zaledwie kilku dni. Nie jest to opłacalny sposób na życie, ale niektórzy ludzie lubią to jako hobby.