Το βολτόμετρο είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του δυναμικού τάσης μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Οι συσκευές αυτές που δημιουργήθηκαν για πρώτη φορά στις αρχές του 1800 ονομάζονταν αρχικά γαλβανόμετρα. Τεχνικά, είναι όλα αμπερόμετρα, καθώς μετρούν το ρεύμα και όχι την τάση. Αν και το ρεύμα μετριέται σε αμπέρ, ο νόμος του Ohm, ο οποίος καθιερώνει τη σχέση μεταξύ τάσης, ρεύματος και αντίστασης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κλίμακα των ενισχυτών σε βολτ.
Τα βολτόμετρα έγιναν δυνατά από μια ανακάλυψη του 1819 από τον Hans Oersted. Όταν πέρασε ένα ρεύμα μέσα από ένα σύρμα κοντά σε μια βελόνα πυξίδας, παρατήρησε ότι η βελόνα θα άλλαζε κατεύθυνση. Οι πρώτες προσπάθειες να επωφεληθούν από αυτό το φαινόμενο ήταν κάτι περισσότερο από ένα πηνίο σύρματος τυλιγμένο γύρω από μια πυξίδα. Όσο ισχυρότερο είναι το ρεύμα που διέρχεται από το σύρμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η εκτροπή της βελόνας της πυξίδας. Αν και λειτουργούσαν, αυτά τα πρώιμα μοντέλα δεν ήταν πολύ ακριβή.
Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Arsene D’Arsonval ανακάλυψε ότι το όργανο θα μπορούσε να ανταποκριθεί πολύ περισσότερο εάν το πηνίο γύρω από την πυξίδα γινόταν μικρότερο, στερεωμένο στη βάση της βελόνας και περιτριγυρισμένο από έναν κυκλικό μαγνήτη. Αυτό έγινε γνωστό ως το κίνημα D’Arsonval, και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σήμερα σε αναλογικούς μετρητές.
Επειδή όλες οι μετρήσιμες ηλεκτρικές ιδιότητες σχετίζονται μεταξύ τους μέσω του νόμου του Ohm, στην πράξη, τα περισσότερα βολτόμετρα είναι στην πραγματικότητα πολύμετρα ικανά να μετρούν τάση, ρεύμα και αντίσταση. Κατά τη μέτρηση της τάσης, τοποθετείται μια μεγάλη αντίσταση στην ευθεία με το πηνίο της κίνησης D’Arsonval για να ελαχιστοποιηθούν οι παρεμβολές στο κύκλωμα που μετράται. Αυτό οφείλεται επίσης στον νόμο του Ohm, ο οποίος δηλώνει ότι η τάση είναι ευθέως ανάλογη με την αντίσταση. Ελαχιστοποιώντας την τάση που καταναλώνεται από τον ίδιο τον μετρητή, μπορεί να επιτευχθεί ακριβέστερη μέτρηση της τάσης του κυκλώματος. Το ρεύμα είναι αντιστρόφως ανάλογο της αντίστασης. Αντίθετα, για να ελαχιστοποιηθεί η ποσότητα του ρεύματος που ρέει σε ένα αμπερόμετρο, τοποθετείται μια μεγάλη αντίσταση παράλληλα με το πηνίο.
Τα σύγχρονα πολύμετρα διαθέτουν ψηφιακές οθόνες και μπορεί να χρησιμοποιούν ακόμη και τεχνικές ψηφιακής μέτρησης αντί για κίνηση D’Arsonval. Με την ενσωμάτωση μικροεπεξεργαστών, είναι επίσης ικανοί για προηγμένες λειτουργίες όπως η μέτρηση συχνότητας, η καταμέτρηση ηλεκτρικών γεγονότων και η μέτρηση της χωρητικότητας.