Das Drehspulmesswerk auf dem elektrodynamischen Prinzip. Es besteht aus einer drehbar gelagerten Spule, die sich im Magnetfeld eines Dauermagneten befindet. Der Strom wird der Spule über zwei gegensinnig gewickelte Spiralfedern zugeführt. Der angelegte Messstrom erzeugt ein Drehmoment, das durch die Spiralfedern in ein Gleichgewicht gebracht wird. Die Drehrichtung der Spule und dem damit verbundenen Zeiger hängt von der Stromrichtung ab.
Der Winkel des Zeigerausschlags wird maßgeblich durch die Spule bestimmt; er ist proportional der Windungszahl, der Spulenfläche, der magnetischen Induktion und der elektrischen Stromstärke, und umgekehrt proportional der Federkonstanten. Das bedeutet , dass der Drehwinkel der Gleichgewichtsbedingung zwischen dem Drehmoment der Spule und dem Gegendrehmomnet der Spiralfeder entspricht.
Das Drehspulmesswerk misst den arithmetischen Mittelwert. Wird ein Drehspulmesswerk mit Wechselstrom technischer Frequenz gespeist, so kann der Zeiger den entgegengesetzen Ablenkmomenten nicht folgen und bleibt in der Nullstellung. Für Wechselstrommessungen wird im Instrument ein Gleichrichter vorgeschaltet. Der arithmetische Mittelwert der gleichgerichteten Spannung ist der Gleichrichtwert.
Das Messgerät zeigt also zunächst den Gleichrichtwert an. Um den allgemein üblichen Effektivwert einer sinusförmigen Messgröße ablesen zu können, wird durch Änderung der Vorwiderstände die Skala in Effektivwert geeicht.
Drehspulinstrumente zeichnen sich aus durch eine hohe Empfindlichkeit, sie haben eine linear geteilte Skalenanzeige, einen relativ hohen Innenwiderstand und einen geringen Fremdfeldeinfluss. Neben der Güte, die durch die Lagerung der beweglichen Teile bestimmt wird, sind der Innenwiderstand und die Genauigkeitsklasse wichtige Kennwerte von Drehspulmesswerken. Letztere geben den zulässigen prozentualen Fehler bezogen auf den Skalenendwert an. Bei Feinmessgeräten gobt es die Klassen 0,1 (0,1 %), 0,2 und 0,5 und bei Betriebsmessgeräten die Genauigkeitsklassen 1,0, 1,5, 2,5 und 5,0 (5 %).