金属探测器主要是由探头和控制装置两部分构成，其整机原理探头由绕在骨架上的3个线圈组成，中心线圈连接振荡器。振荡器产生的振荡经分频、功放后，反馈输送到探测线圈，用以产生交变磁场。
交变磁场在探测线圈中感应一个信号，但是由于这些线圈反向连接，所以两个信号彼此相减。当合成信号为零时，探头处于平衡状态。因金属都具有磁性和导电性，当有金属物通过探测区时，将对原交变磁场产生干扰，铁磁物质将局部加强原交变磁场，非铁磁物质将局部减弱原交变磁场。接收线圈按差分形式设计，在无外界金属通过时，其输出处于平衡状态；当有金属通过时，探测区交变磁场受到干扰，破坏了探头的平衡状态，从而使探测线圈的输出端有一微弱变化的交变电压输出，这一微弱的电压信号经高放、相敏检波、低放、电压比较、抑制短脉冲干扰、单稳触发等电子控制电路后，将包含在输出信号幅度和相位中的“有金属”信息分离出来，作为声、光报警和执行机构的控制信号。
由继电器发出执行信号，送到自动执行机构，从而自动报警，或将含有金属的物体检出。