利用SQUID可以测量其他能够转化为磁通的量，如磁感应强度、电流等等。SQUID磁强计可以探测到小致10^-15特斯拉的微弱磁场，大约是地磁场的百亿分之一。

SQUID的工作原理是基于超导体中的两个效应：约瑟夫森效应和磁通量子化。①约瑟夫森效应，超导电子对能够无阻隧穿通过隔离两块超导体的非超导薄层的效应，具有这种特性的超导/非超导/超导结构称为约瑟夫森结。②磁通量子化，超导环路所包含的总磁通是量子化的，是磁通量子（=2.07×10^-15韦伯）的整数倍。

SQUID的基本结构是一个超导环路上插入一个或两个约瑟夫森结。包含一个约瑟夫森结的称为射频SQUID（RF-SQUID），包含两个的称为直流SQUID（DC-SQUID）。通过DC-SQUID的最大超导电流受到穿过超导环的调制而周期变化，调制周期为一个磁通量子。由于对应的磁通量非常小，因此SQUID可以测量非常微弱的磁信号。此外，SQUID器件还具有非常宽的频响特性，可以用于测量从直流到10⁹赫兹的信号。

SQUID器件可以应用于许多领域，探测微弱磁信号。全世界已有上千台利用SQUID器件测量材料磁性质的SQUID磁强计在各种实验室中工作。在生物医学研究中，可以利用SQUID探测人的大脑和心脏等器官活动产生的磁信号，已经发展出了脑磁图和心磁图商用系统。在资源探测方面，利用SQUID灵敏和低频相应好的特点，可以探测非常深层的矿。在军事上，可以利用SQUID探测潜艇和进行潜艇水下通信。