電壓表的工作原理是電流的磁效應。電流越大，所產生的磁力越大，表現出的就是電壓表上的指針的擺幅越大，電壓表內有一個磁鐵和一個導線線圈，通過電流后，會使線圈產生磁場，線圈通電后在磁鐵的作用下會發生偏轉，這就是電流表、電壓表的表頭部分。
由于電壓表要與被測電阻并聯，所以如果直接用靈敏電流計當電壓表用，表中的電流過大，會燒壞電表，這時需要在電壓表的內部電路中串聯一個很大的電阻，這樣改造后，當電壓表再并聯在電路中時，由于電阻的作用，加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個串聯的電阻分擔了，所以通過電表的電流實際上很小，所以就可以正常使用了。
電壓表由永磁體、線圈等構成。電壓表是個相當大的電阻器，理想的認為是斷路。實驗室常用的電壓表量程為0~3V和0~15V。