万用表的基本原理基于一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）。当微小电流通过表头时，会产生电流指示。但表头本身无法直接承受较大电流，因此必须通过并联或串联电阻来调整电流，从而能够测量电路中的电流、电压和电阻。
对于测量直流电流，如图1a所示，通过并联一个适当的电阻（称为分流电阻）来实现分流，进而扩展电流量程。调整分流电阻的阻值，可以改变电流测量的范围。
测量直流电压时，如图1b所示，通过在表头上串联一个适当的电阻（称为倍增电阻）进行降压，可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，可以调整电压测量的范围。
当需要测量交流电压时，由于表头只能测量直流，因此需要加装一个并、串式半波整流电路，将交流电压转换为直流电压，再通过表头测量。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
对于测量电阻，如图1d所示，通过并联和串联适当的电阻，并串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，可以测量出电阻值。调整分流电阻的阻值，可以改变电阻测量的范围。
以上是万用表的基本测量原理，通过巧妙地利用表头和外部电阻，实现了对多种电气参数的精确测量。
