En contraste con otros métodos prospectivos, el método de Potencial espontáneo utiliza el campo eléctrico natural del terreno, por lo que no precisa de circuito de emisión alguno. Este método consiste en determinar directamente la diferencia de potencial de una serie de estaciones respecto de un punto fijo de referencia. Las estaciones se disponen a intervalos iguales tratando de cubrir toda la zona de estudio.

El equipo de campo consiste simplemente en un par de electrodos conectados a través de un milivoltímetro de alta impedancia.

Los electrodos deben ser no polarizados, ya que las puntas metálicas simples generarían sus propios efectos de polarización espontánea (SP). Estos consisten en un metal sumergido en una solución saturada de su propia sal, como el sulfato de cobre. La sal está contenida en una olla porosa que permite la filtración lenta de la solución en el suelo.

Los recorridos pueden realizarse saltando electrodos sucesivos o, más comúnmente, fijando un electrodo en terreno árido y moviendo el otro sobre el área de levantamiento.

Cuando la extensión a medir es grande se sitúan varias estaciones base, que se relacionan entre sí por medio de observaciones cuidadosas y repetidas. Situando estas bases lejos de zonas de parásitos industriales de poca amplitud y accidentes topográficos bruscos. Las tomas de tierras utilizadas consisten en electrodos impolarizables de disolución de sulfato de cobre.

Los resultados de las mediciones de Potencial espontáneo se representan en forma de mapa de equipotenciales. Y el análisis del mapa lleva a la localización de los cuerpos productores de la Polarización espontanea.

• Monitoreo de movimiento de las aguas subterráneas en el subsuelo, presas/diques.
• Detección de cuerpos minerales conductores, como yacimientos de sulfuros.
• Determinación de la dirección del movimiento de aguas bajo el subsuelo.
• Sistema de detección de fugas en embalses, en proyectos de geotecnia.
• En Geotermia, esta cualidad de detección de movimientos de aguas y vapores, es usada en zonas geotérmicas para la localización de fallas y fracturas.