Protonski magnetometer ali protonski precesijski magnetometer je naprava, ki lahko meri variacije v magnetnem polju z zaznavanjem aktivnosti v protonih. Te naprave se uporabljajo v številnih aplikacijah na Zemlji in tudi pri raziskovanju vesolja. Z uporabo protonskega magnetometra je mogoče identificirati železove materiale, saj vplivajo na magnetno polje okoli sebe, kar posledično sproži občutljiv protonski magnetometer. Takšne naprave je mogoče povezati z magnetografom, ki zagotavlja natisnjene podatke o spremembah magnetnega polja, ki se preučuje.
Ena od aplikacij protonskega magnetometra je v arheologiji. Železne materiale so skozi zgodovino izkoriščale številne človeške družbe, z iskanjem takšnih materialov pa je mogoče prepoznati arheološke znamenitosti. Človeške dejavnosti, ki jih ljudje morda ne bodo takoj povezali z železovimi materiali, kot je razvoj lončarskih glazure in kmetijstvo, lahko povzročijo tudi spremembe v magnetnem polju Zemlje, ki delujejo kot opozorilni znaki človeške dejavnosti.
Te naprave se uporabljajo tudi pri raziskovanju mineralov za prepoznavanje zanimivih območij. Železni materiali so sami po sebi lahko dragoceni, lahko pa so povezani tudi z drugimi materiali, ki bi lahko bili zanimivi za podjetje, ki se ukvarja z rudarskimi dejavnostmi. V tem primeru se lahko protonski magnetometer uporabi za zmanjšanje ugibanj, povezanih z raziskovanjem lokacije, za katero se domneva, da vsebuje zanimive materiale.
Ladje so lahko zaradi varnosti plovbe opremljene s protonskim magnetometrom, saj je možno trčenje v razbitine ladij in drugih železovih predmetov in poškodbe. Ljudje, ki poskušajo locirati razbitine za reševanje, rekreativno potapljanje in druge dejavnosti, prav tako uporabljajo te naprave pri svojem delu. Raven prefinjenosti naprave je različna, odvisno od uporabe, za katero je bila zasnovana. Izjemno občutljive različice so lahko precej drage, kar odraža kompleksnejši inženiring, vključen v njihov razvoj.
Zemlja ni edino mesto, kjer je lahko koristen protonski magnetometer. Vesoljska plovila, kot so sonde, so pogosto opremljena s protonskimi magnetometri, tako da lahko zbirajo podatke o planetih in drugih formacijah, mimo katerih gredo. Te informacije je mogoče kombinirati z drugimi informacijami, ki jih zbere vesoljsko plovilo, da bi raziskovalcem zagotovili več informacij o predmetih v vesolju in zgodovini vesolja. Sestava tal in atmosfere je zanimiva tudi med raziskovalci, ki jih zanima možnost identifikacije življenja v drugih koncih vesolja.