螺栓拉伸器的工作原理是利用液壓油缸對螺栓施加外力，使其在彈性變形區內被拉長，螺栓直徑發生微小變形，從而使得螺母易於鬆動。
螺栓拉伸器通常由液壓泵、高壓軟管、壓力表和拉伸體組成。工作時，液壓泵作為動力源，輸出的高壓油通過高壓油管傳送至拉伸體的活塞缸。在壓力作用下，活塞缸中的活塞上移，帶動拉伸螺母向上移動，進而拉長工作螺栓。在使用螺栓拉伸器時，需要控制螺栓的伸長量在彈性形變的範圍內，然後進行預緊作業。工作完成後，通過液力或機械回位的方式使工作螺栓回復原來的形狀。
此外，螺栓拉伸器還用於對螺栓進行軸向拉伸，以實現所需的拉伸量，從而決定螺栓緊固所需的夾緊力。在螺栓受到拉伸時，螺母會與法蘭接觸面脫離開來，便於人工轉動螺母。