Máy đo điện trở nối đất chủ yếu đo điện trở dựa trên nguyên tắc chênh lệch điện thế. Trong quá trình đo, dòng điện được đưa vào thiết bị nối đất thông qua máy thử, tạo ra hiệu điện thế giữa thiết bị nối đất và điện cực phụ. Theo định luật Ohm, điện trở nối đất bằng tỷ lệ giữa hiệu điện thế và dòng điện được đưa vào. Máy kiểm tra tích hợp mạch đo điện áp và nguồn dòng chính xác, cho phép đo chính xác các chênh lệch điện thế và giá trị dòng điện nhỏ, từ đó tính toán giá trị chính xác của điện trở nối đất.