มีหน้าที่หลักคือ วัดแรงดันไฟฟ้า (Voltage) ในวงจรไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ โดยแสดงผลการวัดผ่านเข็มชี้บนสเกลที่หน้าปัด ซึ่งเป็นรูปแบบการวัดแบบดั้งเดิมก่อนที่จะมีการใช้โวลต์มิเตอร์ดิจิทัลอย่างแพร่หลาย

1. การตรวจจับแรงดันไฟฟ้า: อนาล็อกโวลต์มิเตอร์ใช้ แกนแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic movement) หรือ มูฟวิงคอยล์ (Moving Coil) เพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนที่ของเข็มชี้
2. การแสดงค่าแรงดัน: เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในมิเตอร์ จะเกิดสนามแม่เหล็กที่ทำให้เข็มชี้ขยับ โดยตำแหน่งของเข็มจะสัมพันธ์กับค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้