地球物理场导航的误差不随航行时间或航行距离的增加而积累或发散，具有精度高、不受时间限制、隐蔽性强、完全自主等优点。

在进行地球物理特征匹配时，首先对航迹上测点位置处的多个特征量做同步测量，测量多个位置后获得每个特征量的测量序列，然后应用遗传算法等算法作为搜索策略，将每串测量序列分别和已经勘测得到的对应的特征基准图进行匹配，最后将各个特征量的匹配结果进行融合得到匹配位置。

在系统硬件的实现上，可将三轴磁强计和重力梯度仪固定安装在平台上，或者将这些测量设备捆绑到载体上，再由姿态转换矩阵将测量数据从载体坐标系转换到导航坐标系中。

已有两类发展成熟的地形辅助导航方法，即于相关运算的地形轮廓匹配算法和基于扩展卡尔曼滤波的地形辅助惯性导航算法。这两类方法已成功应用在许多型号的飞机和精确制导武器上，而且地形辅助惯性导航算法比地形轮廓匹配算法具有更好的实时性。

高分辨率、大范围的物理基准图比较缺乏。地磁分布可取自国际地磁参考场（international geomagnetic reference field; IGRF）给出的全球地磁场分布，重力梯度图主要用程序模拟仿真，进而可研究匹配特征量为地磁场矢量或重力梯度的地球物理场导航。