Den viktigaste komponenten i en digitalvoltmeter är analog–digitalomvandlaren. En typ av digitalvoltmetrar integrerar mätspänningen under en given tid före mätningen, en annan typ mäter spänningen vid en bestämd tidpunkt. Den förra har fördelar då det gäller störundertryckning, den senare då det gäller snabbhet. Exempel på den förra typen är dual-slope-voltmetern