由兩台高精度的同步質子旋進磁力儀、微分計算器、雙筆記錄器和由同軸電纜拖曳船後兩個一前一後的感測器組成，感測器間的距離大於 100米。
Marine proton magnetic gradiometer
由於大氣受太陽輻射的影響，引起電離層的變化,致使磁場發生短周期的變化，這種現象稱為日變。由於海水和岩石之間,不同岩性的岩石之間有電導率的差異,致使大地電磁場在海陸和不同岩石之間的邊界發生畸變。這種畸變是一種不規則的磁擾，因地而異，尤其是在海溝和島弧地區更為明顯，這種現象稱之為海岸效應。
為了消除日變和海岸效應的影響，在海洋質子旋進磁力儀的基礎上製造了海洋質子磁力梯度儀。它的基本結構是由兩台高精度的同步質子旋進磁力儀、微分計算器、雙筆記錄器和由同軸電纜拖曳船後兩個一前一後的感測器組成，感測器間的距離大於 100米。磁擾動場的影響，可由兩個相同感測器獲得的總磁場強度差值中消除，實際上得到的是總磁場強度的水平梯度值。然後對水平梯度值進行積分，得到消除了日變和海岸效應的總磁場強度值。這樣，海洋質子磁力梯度儀作大洋磁測就無須再設定日變觀測站，即可消除日變和海岸效應的影響，因而比質子磁力儀更適合於海上測量。
