Arbeidsprinsippet for beleggtykkelsesmåler er hovedsakelig basert på måleprinsippet for magnetisk tiltrekning og måleprinsippet for magnetisk induksjon. I prinsippet for måling av magnetisk tiltrekning bruker beleggtykkelsesmåleren sugekraften mellom permanentmagneten (sonden) og det magnetiske stålmaterialet for å bestemme beleggtykkelsen i et visst proporsjonalt forhold med avstanden mellom de to. Når forskjellen i magnetisk permeabilitet mellom belegget og underlaget er stor nok, kan målingen utføres. Fordelene med denne metoden er enkel betjening, robusthet og ikke behov for strømforsyning og kalibrering, noe som er spesielt egnet for kvalitetskontroll på stedet i verkstedet.
I det magnetiske induksjonsmåleprinsippet karakteriserer beleggtykkelsesmåleren beleggtykkelsen ved den magnetiske fluksen eller magnetiske motstanden til sonden gjennom det ikke-ferromagnetiske belegget inn i det ferromagnetiske substratet. Denne metoden er egnet for å måle tykkelsen av ikke-magnetiske lag på magnetiske materialer og har høy målenøyaktighet. Den relative magnetiske permeabiliteten til substratet kreves vanligvis til å være over 500, slik som stål, jern, sølv, nikkel og andre materialer.
I tillegg kan beleggtykkelsesmåleren også bruke virvelstrømtykkelsesmålemetoden, som bruker virvelstrømprinsippet. Etter at spolen i sonden er aktivert, genereres et høyfrekvent magnetfelt. Størrelsen på virvelstrømmen som genereres når sonden kommer i kontakt med metallsubstratet til belegget som skal måles, reflekterer størrelsen på gapet mellom sonden og substratet, og beregner derved beleggtykkelsen. Denne metoden er egnet for å oppdage ledende metallmaterialer eller ikke-metalliske materialer som kan indusere virvelstrømmer.