磁尺的工作原理主要基於磁電感應現象，具體可參考如下：
在非導磁材料基體上鍍一層磁性薄膜，如Ni-Co-P或Fe-Co合金，然後在此薄膜上錄製一系列磁信號，形成磁柵。測量時，磁柵隨位移移動，磁頭讀取移動的磁柵信號，產生感應電動勢，通過對這些電動勢的頻率計數來測量位移。
編碼器磁尺利用霍爾效應和磁阻效應，將磁場變化轉化為數位訊號。金屬板上的霍爾感測器感應磁場變化，產生電壓信號，經處理後輸出。
磁尺由測量頭、基座、磁性刻度板、導線和輸出信號放大電路組成。磁性刻度板轉動時，磁頭產生電磁感應，產生電壓信號，經處理後輸出位移信號。
此外，還有一種基於磁致伸縮效應的磁尺，它利用電路產生的起始脈衝形成螺旋磁場，與磁環產生的磁場相遇時發生磁致伸縮效應，產生機械波。機械波以恆定速度傳播，到達電子倉內的拾能機構轉化為電信號，處理後輸出位移信息。