Anomalias magnetométricas correspondem a perturbações no campo terrestre causadas por estruturas geológicas e corpos rochosos. A região onde se localiza o Parque Municipal do Mico Leão Dourado, município de Cabo Frio (litoral norte do estado do Rio de Janeiro) é constituída por rochas ortoderivadas sobrepostas por sedimentos de idade quaternária. Estas rochas influenciam no campo magnético terrestre, gerando anomalias positivas em toda a região. Nesse estudo foram realizadas aquisições magnetométricas ao longo de cinco linhas de investigação. Três dessas linhas são geograficamente subparalelas; as demais são transversais às primeiras. A investigação utilizou o magnetômetro Overhauser (GSM-19) da empresa canadense GEM System, disponibilizado pelo Laboratório de Exploração Mineral (LEXMIN) da Faculdade de Geologia da UERJ. Um segundo equipamento foi utilizado com o objetivo de registrar as variações do campo magnético regional. O processamento dos dados foi realizado através do software Geosoft, gerando os perfis da correção diurnal e do sinal analítico do campo magnético. As anomalias observadas na correção diurnal exibem intervalos entre 23100 nT e 23600 nT. Os cinco perfis do sinal analítico possuem valores entre 0.01 e 0.03 nT/m. O padrão das anomalias magnéticas indica uma relação direta com as rochas ortoderivadas que compõem o embasamento da região. A cobertura sedimentar areno-argilosa flúvio-marinha não influencia no padrão magnetométrico da área de estudo.