Het werkingsprincipe van de laagdiktemeter is hoofdzakelijk gebaseerd op het meetprincipe van de magnetische aantrekkingskracht en het meetprincipe van magnetische inductie. Bij het magnetische aantrekkingsprincipe gebruikt de laagdiktemeter de zuigkracht tussen de permanente magneet (sonde) en het magnetische staalmateriaal om de laagdikte te bepalen in een bepaalde proportionele relatie met de afstand tussen de twee. Wanneer het verschil in magnetische permeabiliteit tussen de coating en het substraat groot genoeg is, kan de meting worden uitgevoerd. De voordelen van deze methode zijn de eenvoudige bediening, robuustheid en het ontbreken van stroomvoorziening en kalibratie, wat bijzonder geschikt is voor kwaliteitscontrole ter plaatse in de werkplaats.
Bij het magnetische inductiemeetprincipe karakteriseert de laagdiktemeter de laagdikte door de magnetische flux of magnetische weerstand van de sonde door de niet-ferromagnetische coating in het ferromagnetische substraat. Deze methode is geschikt voor het meten van de dikte van niet-magnetische lagen op magnetische materialen en heeft een hoge meetnauwkeurigheid. De relatieve magnetische permeabiliteit van het substraat moet gewoonlijk boven de 500 liggen, zoals voor staal, ijzer, zilver, nikkel en andere materialen.
Daarnaast kan de laagdiktemeter ook gebruik maken van de wervelstroomdiktemeetmethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van het wervelstroomprincipe. Nadat de spoel in de sonde wordt bekrachtigd, wordt een hoogfrequent magnetisch veld gegenereerd. De grootte van de wervelstroom die wordt gegenereerd wanneer de sonde in contact komt met het metalen substraat van de te meten coating weerspiegelt de grootte van de opening tussen de sonde en het substraat, waardoor de dikte van de coating wordt berekend. Deze methode is geschikt voor het detecteren van geleidende metalen materialen of niet-metalen materialen die wervelstromen kunnen veroorzaken.