Převážná většina proudových měřicích zařízení je postavena kolem digitálního voltmetru, přičemž fyzické množství, které má být měřeno, se přeměňuje na napětí pomocí vhodného senzoru.

To je případ digitálního multimetru, který má kromě toho, že nabízí funkci voltmetru, alespoň jeden měnič napěťového proudu, který jej obsluhuje jako ampérmetr a generátor konstantního proudu, který funguje jako ohmmetr.

Jsou ohroženy, i když se stále používají jako rychlé ukazatele řádu nebo změny měřeného napětí. Obvykle se skládají z jednoho milimetru v sérii s vysokou odolností. Tento odpor v řádu několika kΩ je však výrazně nižší než vnitřní odpor digitálních voltmetrů, obvykle se rovná 10 MΩ.

Z tohoto důvodu analogové voltmetry zavádějí větší rušení do obvodů, do kterých jsou zavedeny, než digitální voltmetry.
Abychom toto rušení omezili, zašli jsme tak daleko, že jsme použili galvanometry s citlivostí 15 mikro ampérů pro plné měřítko na špičkových univerzálních řadičích (kombinace voltmetr-mikroammetr-ohmmetr-kondenzátor). (Například Metrix MX 205 A)

Magnetoelektrický voltmetr se skládá z galvanometru, tedy velmi citlivého magnetoelektrického milimetrmetru, v sérii s dodatečným odporem vysoké hodnoty (od několika kΩ do několika set kΩ).
Voltmetr s několika měřicími měřidly se provádí změnou hodnoty dodatečného odporu. Pro měření střídavým proudem je prokládán diodový usměrňovací můstek, ale tato metoda může měřit pouze sinusové napětí. Mají však řadu výhod : nevyžadují baterii k provozu.

Kromě toho je jejich šířka pásma za stejnou cenu mnohem širší, což umožňuje měření střídavého proudu přes několik set kilohertzů, kde je standardní digitální model omezen na několik set hertzů.
Z tohoto důvodu jsou stále široce používány při testování na elektronických zařízeních pracujících na vysokých frekvencích (HI-FI)

Feroelektrický voltmetr se skládá z feroelektrického milimetrového ammetru v sérii s dodatečným odporem vysoké hodnoty (od několika set Ω do několika set kΩ). Stejně jako ampérmetry stejného typu u proudů umožňují měřit efektivní hodnotu napětí jakéhokoli tvaru (ale nízké frekvence) < 1 kHz).

Obvykle se skládají z analogově-digitálního převodníku s dvojitou rampou, zpracovatelského systému a zobrazovacího systému.

Lze jej použít pouze pro měření sinusových napětí ve frekvenčním rozsahu elektrických distribučních sítí. Napětí, které má být měřeno, se narovná diodovým můstkem a poté se s ním zachází jako s stejnosměrným napětím. Voltmetr pak zobrazí hodnotu rovnající se 1,11násobku průměrné hodnoty rektifikovaného napětí. Pokud je napětí sinusové, zobrazeným výsledkem je efektivní hodnota napětí; pokud tomu tak není, nedává to smysl.

Většina zařízení na trhu provádí toto měření ve třech krocích :

1 - Napětí je zvýšeno na druhou přesností analogového multiplikátoru.
2 - Zařízení provádí analogovou až digitální konverzi průměru čtverce napětí
3 - Druhá odmocnina této hodnoty se pak provádí číselně.

Vzhledem k tomu, že přesný analogový multiplikátor je drahá součást, jsou tyto voltmetry třikrát až čtyřikrát dražší než předchozí. Téměř celková digitalizace výpočtu snižuje náklady a zároveň zvyšuje přesnost.

Používají se také další metody měření, například :

- Analogově-digitální převod napětí, které má být měřeno, pak plně digitální zpracování výpočtu "druhé odmocniny průměrného čtverce".
- Vyrovnání tepelného efektu generovaného proměnným napětím a tepelného napětí generovaného stejnosměrným napětím, které se pak měří.

Existují dva typy voltmetrů "skutečně efektivní" :

- TRMS (z angličtiny True Root Mean Square což znamená "skutečný průměr druhé odmocniny") - Měří skutečnou efektivní hodnotu proměnného napětí.
- RMS (z angličtiny Root Mean Square význam "průměr druhé odmocniny") - Hodnota RMS je získána filtrováním, které eliminuje stejnosměrnou složku (průměrnou hodnotu) napětí a umožňuje získat efektivní hodnotu zvlnění napětí.

První digitální voltmetr byl navržen a postaven Andy Kayem v roce 1953.
Měření voltmetrem se provádí jeho připojením paralelně k části obvodu, jejíž potenciální rozdíl je žádoucí.
Teoreticky tak, aby přítomnost zařízení nezměnila rozložení potenciálů a proudů v obvodu, žádný proud by neměl proudit v jeho senzoru. To znamená, že vnitřní odpor uvedeného senzoru je nekonečný nebo je alespoň co největší ve srovnání s odporem měřeného obvodu.