Es gibt zwei Haupttypen von Multimetern: analog und digital. Jedes wurde entwickelt, um die gleichen elektrischen Grundwerte zu messen, unterscheidet sich jedoch in ihrer Mess- und Anzeigemethode. Die analogen wurden zuerst entwickelt und basieren auf einem beweglichen Zeiger über einer graduierten Skala, um Messwerte anzuzeigen. Digitale Messgeräte verwenden normalerweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder Leuchtdioden (LED), um Messwerte numerisch anzuzeigen. Multimeter sind weit verbreitet und die Implementierungen innerhalb jedes Gerätetyps können je nach den durchzuführenden spezifischen Messungen, der erforderlichen Genauigkeit und der Arbeitsumgebung erheblich variieren.
Analogmultimeter sind um ein Amperemeter herum aufgebaut, ein Gerät zur Messung des elektrischen Stroms in Ampere, der Grundeinheit der elektrischen Messung. Strom aus einem gemessenen Stromkreis fließt in Gegenwart eines Magnetfelds durch eine Metallspule. An der Spule ist ein Zeiger angebracht, dessen Drehwinkel proportional zur Stromstärke ist. Die Messwerte werden angezeigt, wenn der Zeiger über eine Reihe von Skalen auf der Vorderseite des Messgeräts fährt. Diese Geräte sind elektromechanisch und wandeln elektrische in mechanische Energie um.
Digitalmultimeter verwenden digitale Schaltkreise, die den Strom als diskrete Inkremente statt als kontinuierlicher Wertebereich messen. Da digitale Schaltungen aus analogen Komponenten bestehen, müssen kontinuierliche Signale in digitale Form umgewandelt werden. Bei digitalen Messgeräten wird dies dadurch erreicht, dass das Eingangssignal in eine Spannung umgewandelt und das Signal für die weitere Verarbeitung verstärkt wird. Obwohl von Natur aus genauer als analoge Messgeräte, macht der Zeitfaktor bei der Verarbeitung des Signals digitale Geräte oft ungeeignet für Messwerte, die sich ständig ändern.
Jeder Multimetertyp misst normalerweise Strom, Spannung und Widerstand. Die digitale Art bietet oft weitere Funktionen wie die Messung der Kapazität, eine Messung der gespeicherten Ladung und des Potentials und Diodentests. Da sie digitale Daten erzeugen, können sie direkt mit einem Computer verbunden werden oder ihre Daten können später zur Speicherung und weiteren Analyse übertragen werden.
Sowohl analoge als auch digitale Multimeter sind nur für die Messung von Gleichstrom (DC) ausgelegt und müssen für die Messung von Wechselstrom (AC) modifiziert werden. Typischerweise erfordert dies den Einbau einer Gleichrichterschaltung, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, und die Mittelung periodischer Strommessungen. Der Durchschnitt wird verwendet, um den quadratischen Mittelwert (RMS) zu berechnen, der als AC-Wert angegeben wird. Ein digitaler Untertyp, der als True-RMS-Multimeter bezeichnet wird, verwendet eine genauere Berechnung, die aus der vom Strom abgeleiteten Wärme gegen eine konstante ohmsche Last abgeleitet wird.