O voltímetro é o instrumento usado para medir diferença de potencial (tensão) entre dois pontos de um circuito. Para isso, o voltímetro deve ter os seus dois terminais ligados aos dois pontos entre os quais se deseja medir a DDP. No caso de medir a DDP existente sobre um resistor, por exemplo, o voltímetro deve estar ligado em paralelo ao resistor, conforme a Figura 1, na qual o voltímetro está medindo a DDP VCB.
Note que um voltímetro deve ser selecionado de acordo com o tipo de tensão a ser medido (contínua ou alternada) e com uma escala adequada. Se usarmos um voltímetro capaz de medir até 20V e o ligarmos em uma DDP de 110V, não conseguiremos fazer a medição, além de provavelmente danificar o medidor. Também não adianta usarmos esse mesmo voltímetro para medir uma tensão da ordem de décimos de volt, pois obteremos uma leitura com pouca precisão. Caso não tenhamos idéia da tensão que iremos encontrar em um circuito a ser medido, fazemos inicialmente a medição com a escala mais alta possível, e caso a medição seja muito pequena, mudamos a escala para outra menor.
Um voltímetro ideal tem uma resistência elétrica infinita. Um bom voltímetro real deve ter resistência elétrica muito alta, de forma a que a sua inserção não modifique muito as características do circuito.