É um método geoelétrico de campo natural que se baseia na medição, na superfície dos terrenos, dos potenciais elétricos que se estabelecem entre dois eletrodos. Esses potenciais naturais são causados por atividades eletroquímicas ou mecânicas, as quais estão associadas a vários tipos de potenciais, como por exemplo, potenciais de filtração que é originado pelo fenômeno denominado potenciais de fluxo, eletrofiltração ou eletrocinese. Dos mecanismos de geração de potenciais espontâneos (ou natural), esse é o principal em estudos ambientais e na engenharia, sobretudo nos movimentos das águas subterrânea.
A figura mostra o mapeamento do Potencial Espontâneo (SP – sigla em inglês) para uma área com ocorrência de trincas e rachaduras na superfície do terreno, onde foi possível definir as regiões de maior potencial (tons de amarelo a vermelho – possíveis áreas de recarga) e as porções em que se iniciam os fluxos da água subterrânea. Também foram extraídas as direções e sentidos preferenciais (setas em vermelho).