Permet d’enregistrar i de reproduir quasi immediatament tota mena d’informació acústica i també impulsos que no depassin el límit de les freqüències audibles (20 kHz). La base on és fet l’enregistrament és una matèria magnètica composta d’òxids ferrosos i fèrrics dipositats en un suport, que primitivament fou en forma de fil metàl·lic fil magnètic, però que posteriorment fou abandonat i substituït per una cinta magnètica. Aquesta és disposada en una bobina i, desenrotllada adequadament, passa a enrotllar-se en una altra bobina buida.
L’element actiu que efectua l’enregistrament és un cap magnètic, anomenat cap d’enregistrament, que aplica un camp magnètic sobre la cinta, la qual es desplaça a una velocitat constant i mantenint-se sempre en contacte amb ell. L’aparell disposa d’un motor elèctric regulat, a fi de mantenir la velocitat constant, i també d’un sistema electromecànic, per a mantenir la cinta tensa. Per a poder reproduir quasi immediatament la informació enregistrada cal un altre cap magnètic, el cap de reproducció, que recull les diferències de magnetisme romanent de la cinta a través de l’entreferro. La bobina del cap transmet el senyal recollit a un amplificador, i aquest a l’altaveu, que reprodueix la informació prèviament enregistrada. Però cal encara un altre cap perquè el funcionament sigui correcte, el cap d’esborrament, la missió del qual és de deixar la cinta totalment neta d’uns altres possibles enregistraments anteriors o de paràsits. Per aconseguir això hom fa passar un corrent de freqüència ultrasonora, de l’ordre dels 40 kHz, que, gràcies al cicle d’histèresi i al magnetisme decreixent, en separar-se l’element de cinta del cap, provoca l’anul·lació del magnetisme romanent. A causa del cicle d’histèresi, el magnetisme enregistrat, o sia, la imantació en la cinta, no és proporcional al corrent del cap d’enregistrament; per compensar aquest defecte hom superposa al senyal a enregistrar un corrent, anomenat de polarització, d’una freqüència ultrasonora (que acostuma a ésser d’igual freqüència que la d’esborrament o bé un múltiple seu) i d’una intensitat adequada.
Els magnetòfons poden funcionar amb una sola pista, però sovint hom treballa amb 2, 4 o fins i tot 8 pistes, amb la qual cosa és possible de fer enregistraments estereofònics. Una versió comercial de magnetòfon molt estesa i popular és el de cassette, la particularitat principal del qual és que la cinta és enrotllada en dues bobines disposades en una capsa de plàstic casset, amb la qual cosa hom evita la incomoditat de manipulació de la cinta. Molts dels magnetòfons de cassette han estat dissenyats per a formar part d’una cadena d’alta fidelitat, i inclouen molts controls per al tractament del senyal i de la cinta. Disposen de selector per a equalitzar i polaritzar cintes d’òxid de ferro, de crom, de cobalt i darrerament cintes de metall o ferro pur. Aquest últim tipus de cinta permet de realitzar enregistraments i audicions amb una gran dinàmica, ja que la saturació magnètica s’obté amb nivells de senyal més elevats que els dels anteriors. El magnetòfon que admet cinta de metall necessita uns caps d’enregistrament, reproducció i esborrament que puguin treballar amb elevades densitats de flux. Això s’aconsegueix amb aliatges de bones propietats magnètiques i gran duresa, tals com l’alfenol, el permalloy i el sendust. La majoria de magnetòfons de cassette d’alta fidelitat, inclouen dos caps: l’un d’esborrament i l’altre per realitzar l’enregistrament i la reproducció, però n’hi ha de formats per tres caps per tal d’independitzar les tres funcions. Un magnetòfon d’alta fidelitat ha d’oferir una bona relació senyal-soroll a freqüències on la sensibilitat de l’oïda és màxima, motiu pel qual hom hi inclou reductors de soroll que minimitzen el bufec intrínsec de la cinta. En un magnetòfon de cassette d’alta fidelitat, la fluctuació de la velocitat ha d’ésser mínima, raó per la qual van proveïts de mecanismes i circuits electrònics de regulació. Alguns d’ells incorporen un ajustament fi de polarització per tal d’optimar la resposta de les cintes. Els magnetòfons de cassette que inclouen els tipus més avançats de reductors de soroll permeten d’aconseguir uns resultats més satisfactoris que els que s’obtenen amb discs convencionals. Les velocitats de pas de la cinta depenen del tipus d’aparell, des d’1 7 / 8 polzades per segon en el de cassette, 3 3/4 i 7 1/2 per als domèstics i 15 i 30 per als professionals. Cal dir que, en general, com més alta és la velocitat, millor és la qualitat de l’enregistrament, perquè la longitud d’ona del senyal enregistrat en la cinta pot ocupar-ne més tros.