Σύμφωνα με τον νόμο του Lenz για τον ηλεκτρομαγνητισμό, όταν ένας αγωγός πέφτει σε ένα ορισμένο εύρος ενός ταλαντούμενου (εναλλασσόμενου) μαγνητικού πεδίου, δημιουργεί ένα δικό του ταλαντούμενο πεδίο, το οποίο αντιτίθεται στο πρωτεύον πεδίο. Ένα μαγνητόμετρο μπορεί να ανιχνεύσει τις αλλαγές που προκύπτουν στο συνολικό πεδίο, σηματοδοτώντας την κοντινή παρουσία ενός αγώγιμου αντικειμένου, συνήθως ενός κομματιού μετάλλου. Το εύρος των ανιχνευτών μετάλλων ποικίλλει από λίγα πόδια για τα μικρότερα πηνία, έως 10 πόδια (3 m) για πηνία 12 έως 15 ιντσών (30.5 έως 38.1 cm).
Το κλειδί για έναν ανιχνευτή μετάλλων που λειτουργεί είναι η παρουσία δινορευμάτων που δημιουργούνται από αγώγιμα αντικείμενα στο περιβάλλον. Ακριβώς όπως η ώθηση ενός κουπί μέσα σε μια λίμνη νερού μπορεί να προκαλέσει την εμφάνιση μικρών στροβίλων στην επιφάνεια, η παραγωγή ενός ταλαντούμενου πεδίου στο περιβάλλον προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές δίνες όταν τα ηλεκτρόνια στο μέταλλο δημιουργούν το δικό τους ταλαντούμενο πεδίο. Οι συχνότητες από 3 έως 20 kHz είναι γνωστό ότι παράγουν τα καλύτερα αποτελέσματα και ορισμένοι πιο σύγχρονοι ανιχνευτές μετάλλων επιτρέπουν ακόμη και στον χειριστή να αλλάξει τη συχνότητα του εναλλασσόμενου πεδίου.
Ένας διαφορετικός, νεότερος τύπος ανιχνευτή μετάλλων χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που ονομάζεται επαγωγή παλμών. Αυτός ο ανιχνευτής μετάλλων εκτοξεύει το έδαφος με έναν μεγάλο ηλεκτρομαγνητικό παλμό και παρατηρεί το χρονικό διάστημα που χρειάζεται για να μειωθεί η τάση σε επίπεδα περιβάλλοντος. Εάν υπάρχει ένα αγώγιμο αντικείμενο κάτω από το έδαφος, θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να μειωθεί η τάση. Είναι ένα μικρό αποτέλεσμα, αλλά οι σύγχρονοι αισθητήρες μπορούν να το εντοπίσουν καλά. Αυτή η τεχνική έχει ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τους συμβατικούς ανιχνευτές μετάλλων, όπως η ικανότητα ανίχνευσης αντικειμένων κάτω από εξαιρετικά μεταλλοποιημένη «μαύρη άμμο».
Οι εφαρμογές των ανιχνευτών μετάλλων είναι πολλές και γενικά γνωστές. Ίσως η πιο σημαντική εφαρμογή για κάθε ανιχνευτή μετάλλων είναι ο εντοπισμός ναρκών ή αυτοσχέδιων εκρηκτικών μηχανισμών θαμμένων ακριβώς κάτω από την επιφάνεια. Σε ορισμένες χώρες όπου παραμένουν νάρκες από παλιούς πολέμους, όπως το Βιετνάμ, συνιστάται στους ανθρώπους να χρησιμοποιούν ανιχνευτές μετάλλων όταν περπατούν σε άγνωστες περιοχές που είναι γνωστό ότι κινδυνεύουν από την παρουσία ναρκών ξηράς. Αυτό μπορεί να σώσει πολλές ζωές.
Μια άλλη κοινή χρήση του ανιχνευτή μετάλλων είναι η αναζήτηση για «θαμμένο θησαυρό» – νομίσματα και κειμήλια από χρόνια ή και χιλιετίες στο παρελθόν. Η αναζήτηση μιας παραλίας που έχει πολλούς επισκέπτες μπορεί να αναδείξει χαμένα αντικείμενα από λίγες μόνο μέρες του παρελθόντος. Αυτός δεν είναι ένας βιώσιμος τρόπος για να βγάλουν τα προς το ζην, αλλά κάποιοι το απολαμβάνουν ως χόμπι.