Penetrant onderzoek wordt toegepast om oppervlakte indicaties te vinden die een open verbinding met het oppervlakte hebben. Denk hierbij aan bijvoorbeeld scheuren, plaatselijk voorkomende porositeit en lekken. Na een grondige reiniging van het te onderzoeken oppervlak wordt de penetrant vloeistof over het oppervlak verspreid en dringt vervolgens in de openingen in het materiaal. Na het verstrijken van de penetratietijd wordt het oppervlak ontdaan van de overtollige penetrant vloeistof. De methode is toepasbaar op alle metalen, keramische materialen en kunststoffen. Na het verwijderen van de overtollige vloeistof wordt met behulp van een zogenaamde ontwikkelaar de vloeistof uit de scheurtjes gezogen, welke zichtbaar wordt op het oppervlak. Om een optimaal contrast te verkrijgen is over het algemeen de penetrant vloeistof rood gekleurd en de ontwikkelaar wit. De rode penetrant wordt ook wel daglichtpenetrant genoemd.
Het is ook mogelijk om de rode vloeistof te vervangen door fluorescerende vloeistof. Als er gebruik wordt gemaakt van fluorescerende vloeistof, dan dient de omgeving tijdens het onderzoek te worden verduisterd. De gevoeligheid bij het gebruik van de fluorescerende methode is over het algemeen hoger dan bij de standaard methode.