Магнитотеллурическое зондирование (МТЗ) и его глубинный вариант (ГМТЗ) основаны на изучении вариаций электрических и магнитных составляющих магнитотеллурических полей в широком, изменяющемся на два порядка и более, интервале периодов колебаний. Вследствие скин-эффекта глубина проникновения электромагнитного поля в землю тем больше, чем меньше частота (f) или больше период колебаний (T = 1/f). Таким образом, длиннопериодные вариации проникают на большую глубину, т. е. несут в себе информацию о глубинном строении, а короткопериодные вариации проходят на небольшую глубину и характеризуют только верхние части геологического разреза.

Методика МТЗ сводится к длительным (несколько часов) измерениям на одной точке взаимно перпендикулярных компонент (Е_x, Н_у, Е_у, Н_х) магнитотеллурического поля различного периода (не менее пяти–восьми значений Е и Н, различающихся по периоду примерно в 1,5 раза) с помощью электроразведочных станций.

При наземных и морских работах точки МТЗ располагают либо по системам профилей, либо равномерно по площади. Расстояния между точками изменяют от 1 до 10 км.

В результате их обработки рассчитывают так называемые кажущиеся сопротивления, которые для однородного полупространства одинаковы и равны его истинному удельному сопротивлению. Для неоднородной среды ρ_T — сложная функция геоэлектрического разреза, определяемая в результате решения прямых задач МТЗ с помощью ЭВМ и зависящая от мощностей и сопротивлений слоев разреза. Далее на дисплее или на бланках с логарифмическим масштабом по осям координат строятся кривые МТЗ. По горизонтальной оси откладывают величину, пропорциональную глубинности исследования (чем больше Т, тем больше глубина разведки), а по вертикальной оси — кажущиеся сопротивления ρ_Txy, ρ_Tyx.