Les multimètres numériques, comme les oscilloscopes numériques ou les cartes d’acquisition A/N, convertissent les signaux analogiques en données numériques pour ensuit afficher les valeurs mesurées. Le signal étant enregistrée avec des mémoires de plus en plus longues, le multimètre peut alors remplir de plus en plus de fonctions : enregistreur, afficheur de formes d’ondes, analyseur FFT…. ces fonctions dépendent des capacités de traitement embarquées et du type d’affichage.
Les valeurs crêtes, moyennes ou efficaces d’une tension AC sont affichées par la plupart des multimètres aujourd’hui qui calculent la valeur efficace vrai de la tension AC qui correspond à la tension équivalent DC = même puissance thermique sur une résistance identique ; c’est à dire la racine de la moyenne au carré (fonction d’onde au carré, intégrée sur une période T), ce qui est si bien exprimée en anglais par : root means square (rms).
Outres les tensions, les multimètres mesurent aussi des courants, résistances, impédances, fréquences et bien souvent des températures via une sonde externe.