A técnica de ensaios de controlo com líquidos penetrantes é baseada nas propriedades de “humedecimento/capilaridade” de líquidos específicos, e o método é utilizado para detetar defeitos de superfície tanto em materiais metálicos como não metálicos. Esquematicamente, funciona aplicando um líquido na superfície sob exame, que penetra por capilaridade dentro das descontinuidades emergentes; e, após remover o excesso de líquido da própria superfície, a porção introduzida nas descontinuidades é destacada/realçada por um agente absorvente específico, dando origem a uma indicação visível correspondente ao defeito de superfície procurado.

As indicações obtidas podem ser observadas em luz branca ou com a luz negra UV, dependendo se forem utilizados, respetivamente, líquidos penetrantes com CONTRASTE DE COR ou FLUORESCENTE. Estes últimos, em virtude do alto contraste luminoso resultante, garantem uma sensibilidade de deteção mais alta do que a obtida com penetrantes no contraste de cores.

Diferente dos ensaios de partículas magnéticas, em que a máquina geralmente é projetada considerando a peça a ser inspecionada, os Ensaios de Líquidos Penetrantes são mais flexíveis e maleáveis, além de oferecerem um sistema único para uma ampla gama de itens.
Esses sistemas são divididos em sistema manual, por utilização de líquidos consumíveis em spray ou “a granel”, ou em sistemas fixos automáticos, como tanques, cabines, etc.