Arbejdsprincippet for belægningstykkelsesmåler er hovedsageligt baseret på princippet om måling af magnetisk tiltrækning og princippet om måling af magnetisk induktion. I princippet om måling af magnetisk tiltrækning bruger belægningstykkelsesmåleren sugekraften mellem den permanente magnet (sonde) og det magnetiske stålmateriale til at bestemme belægningstykkelsen i et vist proportionalt forhold med afstanden mellem de to. Når forskellen i magnetisk permeabilitet mellem belægningen og substratet er stor nok, kan målingen udføres. Fordelene ved denne metode er enkel betjening, robusthed og intet behov for strømforsyning og kalibrering, hvilket er særligt velegnet til kvalitetskontrol på stedet på værkstedet.
I princippet om måling af magnetisk induktion karakteriserer belægningstykkelsesmåleren belægningstykkelsen ved den magnetiske flux eller magnetiske modstand af sonden gennem den ikke-ferromagnetiske belægning ind i det ferromagnetiske substrat. Denne metode er velegnet til at måle tykkelsen af ikke-magnetiske lag på magnetiske materialer og har høj målenøjagtighed. Den relative magnetiske permeabilitet af substratet kræves normalt til at være over 500, såsom stål, jern, sølv, nikkel og andre materialer.
Derudover kan belægningstykkelsesmåleren også bruge metoden til måling af hvirvelstrømtykkelse, som bruger hvirvelstrømsprincippet. Efter at spolen i sonden er aktiveret, genereres et højfrekvent magnetfelt. Størrelsen af hvirvelstrømmen, der genereres, når sonden kommer i kontakt med metalsubstratet af belægningen, der skal måles, afspejler størrelsen af mellemrummet mellem sonden og substratet, hvorved belægningstykkelsen beregnes. Denne metode er velegnet til at detektere ledende metalmaterialer eller ikke-metalliske materialer, der kan inducere hvirvelstrømme.