Phương pháp này dùng để phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Vật kiểm tra là vật liệu sắt từ được từ hóa bằng từ trường hoặc nam châm. Nếu trên mẫu có khuyết tật ở bề mặt hoặc gần bề mặt, sự gián đoạn này sẽ làm đứt quãng đường đi của lực từ và tạo ra rò rỉ từ thông. Hiện tượng rò rỉ này được hiển thị bằng cách rắt bột từ (phương pháp khô) hoặc phun chất lỏng (phương pháp ướt) lên bề mặt vật kiểm tra. Bột từ sẽ tích tụ tại vùng rò rỉ, tạo ra một dấu hiệu rõ ràng về vị trí và mức độ của khuyết tật.
Phương pháp này áp dụng cho mọi kim loại sắt từ và vật liệu phi kim, điển hình như thép ferrit và gang; nhìn chung không áp dụng cho thép austenit, đặc biệt là thép không gỉ austenit.
Khi tiến hành từ hóa, cần đảm bảo hướng từ trường tạo ra có góc nghiêng so với hướng nứt để khuyết tật được phát hiện rõ ràng. Vì vậy, thông thường vật liệu được từ hóa nhiều lần theo các hướng khác nhau, chẳng hạn như hai hướng vuông góc nhau. Ngoài ra, có thể áp dụng phương pháp quét hoặc tạo dao động từ trường liên tục để thay đổi hướng từ trường trong quá trình kiểm tra, giúp tăng khả năng phát hiện khuyết tật ở mọi vị trí.