質子磁力儀利用富含質子氫的液體產生旋進信號。它使用的液體可以提供非常高的氫密度，并且在操作時沒有危險。

讓極化直流電流通過繞在富含質子氫液體探頭的線圈上，便會產生100高斯（Gauss）的輔助磁通密度。質子被極化至較強的凈磁化強度，與較強的磁通密度達到熱平衡。

當輔助磁通終止時，被“極化“的質子即發(fā)生旋進而重排恢復為正常的磁通密度狀態(tài)。根據(jù)以下公式，質子的旋進頻率f0與磁通密度B（單位為特斯拉—Teslas''T）有直接關系：f0=(γp/2π)Bγp/2π=42.5763751MHz/T   對質子旋進的測量必須按序進行，即先有一個初始極化，接著進行頻率測量，然后這個循環(huán)不斷重復。這不同于在氫核被極化的同時進行旋進測量的連續(xù)測量法。