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测量仪表是测量用的工具，是实现测量技术的物质基础。
测量仪表必须具备下列三种功能，即物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示。
（1）变换功能 在生产和科研中，有各种各样的检测量。可以说，其中大部分都是非电量。例如，热工参数中的温度、热量、比热、压力、压差、流量等；机械参数中的位移、速度、加速度、压力、力矩等；物性参数中的酸碱度、比重、成分含量等。对于这些物理量想通过与其对应的标准量直接比较就得到测量结果，往往非常困难，有时甚至不可能。原因就在于这些非电量及其对应的标准量都不能直接看到，所以很难将被测量与其标准量直接在一起比较。
为了解决实际测量中的这类问题，工程上采取的解决办法是依据一定的物理原理，将难以直接同标准量比较的物理量经过一次或多次信号能量形式的变换，变换成便于测量、处理和传输的能量形式，这个过程称之为变换。在工程上，电信号（电压和电流）是最容易测量处理和传输的物理量。因此往往将非电量的被测量依据一定的物理原理转换成电量，然后再对变换得到的电量进行测量和处理。例如，内燃机试验时的温度测量经常利用热电偶的热电效应将被测温度变换成直流（热电势）信号，然后再进行测量和传输。这里所利用的热效应是与热电偶材料性质密切相关的物理定律，实现信号变换功能的器件称为变换器或传感器。
研究仪表的变换功能是一个相当重要的课题，设法将新发现的物理定律、新技术及材料引入传感器中，往往会创造出新颖的传感器或新的测量技术。变换的功能含义不仅仅是为了解决某些被测量不便于或无法直接测量才采取的测量技术，即如上面所说的非电量转换。
随着科学技术的发展，要求测量准确度越来越高，速度越来越快，量程越来越广，以及要求实现测量自动化等，这时原有的测量方法往往就不能满足比这些新的要求。目前频率测量的准确度最高，因而许多电参量（如电压、电流及相位等）都在积极设法变换成频率进行测量。
（2）传输功能 被测参数的变换并不是测量的终结，实际测量中，变换后的信号通常必须经过一定距离的传输才能测量，最终显示出结果，即仪表在测量过程中完成变换功能后的第二个作用是将信号进行一定距离的传输。
比较简单的测量过程的信号传输距离很短，因此仪表的信号传输作用还不十分突出。随着生产的发展、自动化水平的提高，生产现场与中央控制室的距离都很远，位于现场的传感器将被测参量经变换与放大后，经过较长距离的传输才能将信号送至控制室。工业生产中，应用比较多的是有线传输，即通过电缆或导线传输直流电流信号。在信号传输中，要解决信号失真和抗干扰问题。
随着远距离测量技术和遥感技术的发展，信号的无线传输显得越来越重要。对于内燃机和汽车试验来说，无线传输的意义也是不言而喻的。总之，信号传输是仪表中要研究的另一个重要课题。
（3）显示功能 测量的最终目的是将测量结果用便于人眼观察的形式表现出来，这就是测量仪表的另一种必须具备的功能，即显示功能。
仪表的显示方式有模拟式（指针式、记录曲线）和数字式（数码显示、数字式打印记录）两种。
各种显示方式都有自己的特点和用途，因此要根据实际情况选择合适的显示方式。