האם מולטימטרים אנלוגיים ודיגיטליים פועלים על אותו עקרון עבודה
חוסר דמיון.
המבנה הפנימי של מולטימטר מדומה כולל ראש מטר, נגד וסוללה, כאשר ראש המד משתמש בדרך כלל במד מיקרו-אמפר DC חשמלי מגנטו. רק בעת מדידת התנגדות, יש להשתמש בסוללה הפנימית שלו. המסוף החיובי של הסוללה מחובר לבדיקה שחורה, כך שהזרם זורם החוצה מהגשש השחור לתוך הגשש האדום. בעת מדידת זרם DC, נגד shunt מחובר על ידי העברת הילוכים כדי להסיט את הזרם. מאחר וזרם ההטיה המלא של המונה קטן מאוד, נעשה שימוש בנגד shunt להרחבת הטווח. בעת מדידת מתח DC, נגד מחובר בסדרה עם ראש המונה, ונגדים נוספים שונים משמשים להשגת המרה בין טווחים שונים.
מולטימטר דיגיטלי מורכב מממיר פונקציות, ממיר A/D, תצוגת LCD, ספק כוח ומתג המרת פונקציות/טווח, ביניהם ממיר A/D משתמש בדרך כלל בממיר A/D מסוג אינטגרציה כפולה מסוג ICL7106. ICL7106 מאמץ שני אינטגרלים, כאשר הראשון משלב את האות האנלוגי המבוא V1, המכונה תהליך הדגימה; האינטגרציה השנייה של מתח הייחוס - שילוב VEF נקרא תהליך ההשוואה. ספור שני תהליכי אינטגרציה באמצעות מונה בינארי, המר אותם לכמויות דיגיטליות והצג אותם בצורה דיגיטלית. כדי למדוד מתח AC, זרם, התנגדות, קיבול, ירידת מתח קדימה של דיודה, מקדם הגברה של טרנזיסטור וכמויות חשמליות אחרות, יש להוסיף ממירים מתאימים כדי להמיר את הכמויות החשמליות הנמדדות לאותות מתח DC. שימו לב שהקוטב החיובי של המולטימטר הדיגיטלי מתאים לבדיקה האדומה, לא לבדיקה השחורה.
