Ölçülen nesneye bağlı olarak ölçüm cihazları uzunluk, sıcaklık, basınç, elektriksel parametreler ve optik özellikler gibi çeşitli tiplere ayrılabilir. Temel işlevleri karar almayı, kalite kontrolü veya bilimsel araştırmayı-destekleyecek doğru ve güvenilir veriler sağlamaktır.
Tipik olarak fiziksel veya kimyasal prensiplere göre çalışırlar. Örneğin termometreler termal genleşme ve büzülme ilkesini veya termoelektrik etkiyi kullanırken, basınç sensörleri gerinim ölçerleri veya piezoelektrik etkiyi kullanarak basınç sinyallerini dönüştürür. Modern ölçüm cihazları genellikle elektronik, bilgisayar ve iletişim teknolojilerini entegre ederek veri toplama, işleme ve aktarmayı mümkün kılar ve bu da ölçüm verimliliğini ve hassasiyetini önemli ölçüde artırır.