鑒于均勻磁場不能分離出微小的弱磁性顆粒，科姆(Kolm)等人于1968年發明了高梯度磁分離法(HGMS)。高梯度磁分離器能產生很強的磁場和高的磁場梯度，因而能分離非常細的,磁性弱的順磁性顆粒。HGMS無論在設計還是在操作方面，有多處與深層過濾器類似。

HGMS的主要優點是分離的高效性，甚至在較高的流速下和最小的壓差下也是如此。缺點是投資很大，只有大型設備才在經濟上有吸引力。

HGMS的原理示意圖如圖11-24所示，圖中表示了均勻磁場的磁力線和高梯度磁場的磁力線。后者的磁力線的疏密變化，形成了很強的磁場梯度。弱磁性粒子被磁化后，如果其受到的磁吸力大于重力和流體阻力之和，就會吸附在細鋼毛上。

GMS的現實用途和潛在用途如下：

(1)   高嶺土的精加工(除掉弱磁性污染物);

 （2）鍋爐給水的提純(凈化)；

(3)   核電用水的精制；

(4)   鋼廠和造紙廠過程水的處理；

(5)   血紅細胞(人類骨髓的凈化)；

(6)   廢水處理(通過播入帶細小磁鐵的基本種子，分離出非磁性粒子)。