万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头，当微小电流通过表头，就会有电流指示，但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。
万用表的组成结构
一、表头
1、指针式表头
它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高，测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有四条刻度线，它们的功能如下：
①条（从上到下）标有r或ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线；
②第二条标有∽和va，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10v以外的其它位置时，即读此条刻度线；
③第三条标有10v，指示的是10v的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10v时，即读此条刻度线；
④第四条标有db，指示的是音频电平。
2、数字式表头
数字万用表的表头一般由一只a/d（模拟/数字）转换芯片+外围元件+液晶显示器组成，万用表的精度受表头的影响，万用表由于a/d芯片转换出来的数字，一般也称为31/2位数字万用表，41/2位数字万用表等等。常用的芯片是icl7106（3位半lcd手动量程经典芯片，后续版本为7106a、7106b、7206、7240等等），icl7129（4位半lcd手动量程经典芯片），icl7107（3位半led手动量程经典芯片）。
二、测量线路
测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。
三、转换开关
其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求，转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。
四、表笔和表笔插孔
表笔分为红、黑二只，使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔，黑色表笔插入标有“－”号的插孔。