Postoje dvije osnovne vrste multimetara: analogni i digitalni. Svaki je dizajniran za mjerenje istih osnovnih električnih vrijednosti, ali se razlikuje po načinu mjerenja i prikaza. Analogni su prvo razvijeni i oslanjaju se na pokretni pokazivač na graduiranoj skali za označavanje očitanja. Digitalni mjerači obično koriste zaslon s tekućim kristalima (LCD) ili diode koje emitiraju svjetlost (LED) za numerički prikaz očitanja. Multimetri se široko koriste i implementacije unutar svake vrste uređaja mogu se značajno razlikovati ovisno o specifičnim mjerenjima koja se trebaju izvršiti, potrebnoj točnosti i radnom okruženju.
Analogni multimetri izgrađeni su oko ampermetra, uređaja koji se koristi za mjerenje električne struje u amperima, osnovne mjerne jedinice električne energije. Struja iz kruga koji se mjeri prolazi kroz metalni svitak u prisutnosti magnetskog polja. Na zavojnicu je pričvršćen pokazivač čiji je kut rotacije proporcionalan jačini struje. Izmjerene vrijednosti su naznačene dok pokazivač prelazi niz stupnjevanih ljestvica na prednjoj strani mjerača. Ovi uređaji su elektromehanički, pretvaraju električnu u mehaničku energiju.
Digitalni multimetri koriste digitalne sklopove koji mjere struju kao diskretna povećanja, a ne kao kontinuirani raspon vrijednosti. Budući da su digitalni sklopovi izrađeni od analognih komponenti, kontinuirani signali moraju se pretvoriti u digitalni oblik. U digitalnim mjeračima to se postiže pretvaranjem ulaznog signala u napon i jačanjem signala za daljnju obradu. Iako su inherentno točniji od analognih mjerača, faktor vremena uključen u obradu signala često čini digitalne uređaje neprikladnima za mjerenje vrijednosti koje se stalno mijenjaju.
Svaki tip multimetra obično mjeri struju, napon i otpor. Digitalna vrsta često pruža dodatne mogućnosti kao što su mjerenje kapaciteta, mjera pohranjenog naboja i potencijala te testiranje dioda. Budući da proizvode digitalne podatke, mogu se izravno povezati s računalom ili se njihovi podaci mogu kasnije prenijeti za pohranu i daljnju analizu.
I analogni i digitalni multimetri dizajnirani su samo za mjerenje istosmjerne struje (DC) i moraju se modificirati za mjerenje izmjenične struje (AC). To obično zahtijeva ugradnju ispravljačkog kruga, koji pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu, i usrednjavanje periodičnih mjerenja struje. Prosjek se koristi za izračunavanje srednjeg kvadrata (RMS) koji se prikazuje kao AC vrijednost. Digitalni podtip, koji se naziva pravi RMS multimetri, koristi točniji izračun izveden iz topline koju raspršuje struja protiv konstantnog otpornog opterećenja.