相序表的工作原理主要基於檢測三相電源的相序是否正確。相序表的測量原理是通過測量三相電路中各相電壓之間的相位差來判斷相序是否正確，一般採用矢量圖和相序燈來顯示判斷結果。最早的相序表內部結構類似三相交流電動機，有三相交流繞組，和非常輕的轉子，可以在很小的力矩下旋轉，而三相交流繞組的工作電壓範圍很寬從幾十伏到五百伏都可工作。測試時，依轉子的旋轉方向確定相序。也有通過阻容移相電路，使不同相序就有不同的信號燈顯示相序。
非接觸式相序表一般採用靜電感應檢測電壓的方式，通過電路、電壓測試夾、相序表主機、人體和大地的接觸使每個物體在靜電耦合後形成閉路，其中流過非常小的電流。微小電流在檢相器內部備好的高電阻中作為電壓下降出現，能獲取以大地為基準的對地電壓相應的波形。
相序表還可以檢測工業用電中出現的缺相、逆相、三相電壓不平衡、過電壓、欠電壓五種故障現象，並及時將用電設備斷開，起到保護作用。