Dopo aver eseguito le operazioni preliminari di pulizia e preparazione, sulle superfici del componente da esaminare vengono applicati i liquidi, soluzioni contenenti forti coloranti oppure fluorescenti.
Per capillarità tali liquidi penetrano progressivamente all’interno delle discontinuità superficiali. Una volta rimosso dalla superficie il liquido in eccesso, viene applicato un rivelatore, una polvere o un liquido, la cui funzione è quella di rendere visibile il penetrante che ha raggiunto le discontinuità. Nel caso dei liquidi fluorescenti, questi vengono evidenziati sottoponendo il componente alla luce ultravioletta.