Protonski magnetometar ili magnetometar protonske precesije je uređaj koji može mjeriti varijacije u magnetskom polju otkrivanjem aktivnosti u protonima. Ovi se uređaji koriste u brojnim aplikacijama na Zemlji, a također i u istraživanju svemira. Korištenjem protonskog magnetometra mogu se identificirati željezni materijali, jer oni utječu na magnetsko polje oko sebe, zauzvrat pokrećući osjetljivi protonski magnetometar. Takvi uređaji mogu biti spojeni na magnetograf koji daje tiskani izlaz varijacija u magnetskom polju koje se proučava.
Jedna je primjena protonskog magnetometra u arheologiji. Gvozdene materijale koristila su mnoga ljudska društva tijekom povijesti, a nalazišta od arheološkog interesa mogu se identificirati traženjem takvih materijala. Ljudske aktivnosti koje ljudi možda neće odmah povezati s željeznim materijalima, kao što su razvijanje glazure za keramiku i poljoprivreda, također mogu generirati varijacije u magnetskom polju Zemlje koje djeluju kao signalni znakovi ljudske aktivnosti.
Ovi se uređaji također koriste u istraživanju minerala za prepoznavanje zanimljivih mjesta. Željezni materijali sami po sebi mogu biti vrijedni, a mogu se povezati i s drugim materijalima koji mogu biti od interesa za poduzeće koje se bavi rudarskim aktivnostima. U ovom slučaju, protonski magnetometar se može koristiti za smanjenje nagađanja uključenih u istraživanje mjesta za koje se vjeruje da sadrži materijale od interesa.
Brodovi mogu biti opremljeni protonskim magnetometrom u svrhu sigurnosti plovidbe, jer je moguće sudariti se s brodolomima i drugim željeznim predmetima i oštetiti. Ljudi koji pokušavaju locirati olupine za spašavanje, rekreacijsko ronjenje i druge aktivnosti također koriste ove uređaje u svom radu. Razina sofisticiranosti uređaja varira, ovisno o namjeni za koju je dizajniran. Ekstremno osjetljive verzije mogu biti prilično skupe, što odražava složeniji inženjering uključen u njihov razvoj.
Zemlja nije jedino mjesto gdje protonski magnetometar može biti koristan. Svemirske letjelice kao što su sonde često su opremljene protonskim magnetometrima tako da mogu prikupljati podatke o planetima i drugim formacijama koje prolaze. Te se informacije mogu kombinirati s drugim informacijama koje je prikupila letjelica kako bi istraživačima pružili više informacija o objektima u svemiru i povijesti svemira. Sastav tla i atmosfere također je tema od interesa među istraživačima koje zanima mogućnost identificiranja života u drugim kutovima svemira.