Lenzin sähkömagnetismin lain mukaan, kun kapellimestari kuuluu tietylle värähtelevän (vuorottelevan) magneettikentän alueelle, se tuottaa oman värähtelevän kentän, joka vastustaa ensisijaista kenttää. Magnetometri voi havaita tuloksena olevat muutokset yleisessä kentässä, mikä ilmaisee johtavan kohteen, tyypillisesti metallikappaleen, läsnäolon. Metallinilmaisimien valikoima vaihtelee muutamasta jalasta pienimmille keloille ja 10 metriin (3 m) 12 tuuman (15–30.5 cm) keloille.
Toimivan metallinilmaisimen avain on ympäristössä olevien sähköä johtavien esineiden aiheuttamien pyörrevirtojen läsnäolo. Aivan kuten melon työntäminen vesijärven läpi voi aiheuttaa pieniä pyörreitä pinnalle, värähtelevän kentän tuottaminen ympäristöön aiheuttaa sähkömagneettisia pyörreitä, kun metallin elektronit muodostavat oman värähtelevän kentän. 3–20 kHz: n taajuuksien tiedetään tuottavan parhaat tulokset, ja joidenkin nykyaikaisempien metallinilmaisimien avulla käyttäjä voi jopa vaihtaa vuorottelevan kentän taajuutta.
Erilainen, uudempi metallinilmaisintyyppi käyttää pulssin induktiota. Tämä metallinpaljastin räjäyttää maan suurella sähkömagneettisella pulssilla ja tarkkailee, kuinka kauan jännitteen laskeminen ympäristön tasolle kestää. Jos maan alla on sähköä johtava esine, jännitteen lasku kestää kauemmin. Se on pieni vaikutus, mutta modernit anturit voivat poimia sen hyvin. Tällä tekniikalla on tiettyjä etuja perinteisiin metallinilmaisimiin verrattuna, kuten kyky tunnistaa esineitä erittäin mineralisoidun “mustan hiekan” alta.
Metallinilmaisimien sovellukset ovat lukuisia ja yleisesti tunnettuja. Ehkä kaikkein tärkein sovellus mille tahansa metallinilmaisimelle on löytää pinnan alle haudattuja miinoja tai räjähteitä. Joissakin maissa, joissa miinoja on edelleen jäljellä vanhoista sodista, kuten Vietnamissa, ihmisiä kehotetaan käyttämään metallinilmaisimia kävellessään vieraiden alueiden läpi, joiden tiedetään olevan vaarassa maamiinojen esiintymiselle. Tämä voi pelastaa monia ihmishenkiä.
Toinen yleinen käyttö metallinilmaisimessa on “haudatun aarteen” etsiminen – kolikoita ja pyhäinjäännöksiä vuosilta tai jopa vuosituhansilta. Etsiminen rannalta, jolla on paljon kävijöitä, voi tuoda esiin kadonneita esineitä vain muutaman päivän takaa. Tämä ei ole kannattava tapa ansaita elantonsa, mutta jotkut pitävät siitä harrastuksena.