涡流检测利用电磁感应原理。当交变电流通过线圈时，会产生一个交变磁场。如果把线圈靠近导电材料，材料表面就会感应出漩涡状的电流——涡流。材料内部若有裂纹、腐蚀或材质变化，涡流的流动就会受阻，进而改变线圈的阻抗。通过监测这种变化，就能判断缺陷的存在。它特别适合检测金属管材、棒材、线材以及飞机蒙皮、热交换器管束等导电材料。优点是无需耦合剂、检测速度快，但对非导电材料（如塑料、陶瓷）无能为力，且主要检测表面和近表面缺陷。
渗透探伤的原理像是一场“毛细现象”的魔术。首先将含有荧光或红色染料的渗透液涂在工件表面，让它渗入表面开口的裂纹、气孔中。几分钟后，清除表面多余渗透液，再涂上显像剂。显像剂像粉笔一样把缺陷中的渗透液吸出来，在紫外灯或白光下，缺陷处就会显现出明亮的荧光或红色痕迹。它适用于几乎所有非多孔性材料，比如金属、陶瓷、玻璃、塑料，尤其适合焊缝、铸件、锻件的表面裂纹检测。但它只能发现表面开口缺陷，对内部埋藏缺陷无效。
磁粉检测只针对铁磁性材料，如钢铁、镍、钴及其合金。当工件被磁化后，表面或近表面若有裂纹、夹杂等缺陷，磁力线会绕过缺陷形成漏磁场。此时喷洒细小的磁粉，磁粉就会被漏磁场吸附，堆积成肉眼可见的磁痕，从而指示缺陷的位置和形状。它常用于检测锻钢件、焊接接头、齿轮、曲轴等。灵敏度高、操作简单，但无法用于奥氏体不锈钢、铝、铜等非铁磁性材料，且通常只能检测表面和近表面缺陷。
超声检测利用高频声波（通常1-10 MHz）在材料中传播。当声波遇到缺陷（如裂纹、气孔、夹渣）或材料底面时，会发生反射。探头接收反射波，根据回波的时间和幅度，就能判断缺陷的位置、大小和深度。它适用于金属、塑料、陶瓷、复合材料等多种材料，尤其适合检测厚壁工件、焊缝内部缺陷、锻件和铸件。相控阵超声和TOFD等新技术还能生成缺陷图像，提高检测精度。缺点是需要耦合剂，对形状复杂的工件检测较困难，且对操作人员经验要求高。
射线检测利用X射线或γ射线穿透材料。由于材料密度和厚度不同，射线衰减程度也不同。缺陷部位（如气孔、夹渣）对射线的吸收较少，因此在胶片或数字探测器上会形成较亮的影像。它适用于金属、非金属等多种材料，尤其适合检测铸件、焊缝内部的气孔、夹渣和未焊透。优点是直观、可存档，但对裂纹类缺陷（尤其是垂直于射线方向的裂纹）灵敏度较低，且设备昂贵、有辐射安全要求。
五种方法各有长短：涡流检测擅长导电材料表面缺陷，渗透探伤专攻表面开口缺陷，磁粉检测只用于铁磁性材料表面和近表面，超声检测能深入内部且适用材料广，射线检测则提供直观的内部透视。实际工程中，常常需要组合使用，比如焊缝检测先用渗透或磁粉查表面，再用超声或射线查内部。理解每种方法的物理原理和适用边界，才能为不同材料与场景选出合适的“工业医生”。
