磁分析器的工作原理主要基於電磁感應差動原理和帶電粒子在磁場中的運動原理。具體來說，磁分析器通常包含兩個電感線圈，一個作為參考線圈，另一個作為待測試樣接收器。它首先產生高頻振盪脈衝信號，處理成方波信號，進一步轉換成正弦波，用於激勵感測器線圈。
在平衡狀態下，兩線圈的電流和為零，當插入樣品引起不平衡時，會產生差動電壓信號。這個信號被放大並送入同步檢波器，檢波後輸出的信號經過濾波變換成直流信號，並送入數據分析處理系統，最終顯示出被測樣品的磁性物含量。
此外，磁分析器也利用了磁偏轉原理，使不同質荷比的離子束按空間位置分開。在另一種套用中，如順磁式氧分析儀，它利用氧氣等順磁性氣體在磁場中受到吸引的特性來測量氧氣含量。
這些原理展示了磁分析器在測量和分析磁性物質、氣體濃度以及粒子質量方面的廣泛套用。