是陆地磁力测量的拓展与延伸。是海洋测量的组成部分，海洋地球物理勘探主要内容之一。

以海底岩石和沉积物的磁性差异为依据，通过观测并研究海域地磁场强度的空间分布和变化规律，可探明区域地质特征，如断裂带的位置和走向、火山口的位置，寻找海底矿产资源，如铁磁性矿物、石油、天然气等。在军事上可用于探明水下沉船、未爆军火、海底管道和电缆等，为舰艇安全航行和正确使用水中武器提供地磁资料信息。

根据观测位置和磁力测量设备搭载的载体不同可分为：①船载海洋磁力测量。利用普通舰船拖曳海洋磁力仪，沿计划测线航行的同时，连续采集地磁场强度数据，是海洋磁力测量常用的方法。20世纪50年代，中期质子旋进式磁力仪的出现，实现了高密度高精度的船载海洋磁力测量。测量前要在海上进行船体磁场影响和传感器沉放深度试验，并对仪器进行调试和稳定性检核。船载海洋磁力测量需布设主测线和与主测线正交的联络测线，根据主测线与联络测线的交叉点不符值消除系统误差、计算测量精度。船载海洋测量证实了条带状磁异常在大洋中广泛存在，对海底扩张学术研究提供了强有力的支持。②海底磁力测量。始于20世纪70年代末，将质子旋进磁力仪安置在海底直接测量地磁场强度。海面和海底同时进行测量，可以得到地磁场的垂直梯度。③航空磁力测量。有两种类型：一种是由飞机携带总强度磁力仪，在空中连续采集地磁场强度数据；另一种是使用分量磁力仪同时测量地磁场强度和方向，但精度较低。航空磁力测量适用于舰船无法达到的复杂海域，具有效率高、费用省、不受海底地形或海面障碍物影响等优点。④卫星磁力测量。卫星携带总强度磁力仪和分量磁力仪，可实现对近地空间的地磁场强度和方向进行探测。卫星上装有光泵磁力仪、磁通门矢量磁力仪和星像照相机，能较准确地确定卫星的飞行姿态，可同时测量全球地磁场强度和方向。