1、拉力试验机的力值由力传感器、放大器和数据处理系统测量。根据数据力学，在小变形的前提下，弹性元件某一点的应变ε与施加在弹性元件上的力成正比，也与弹性变形成正比。以S型试验机的传感器为例，当传感器受到拉力P的作用时，由于应变片贴在弹性元件的外表面，且弹性元件的应变与外力P成正比，所以可以将应变片接入测量电路，测量其输出电压，进而测量力。
2、变形测量是通过变形测量装置来测量的，用于测量实验过程中样品的变形。拉力试验机装置上有两个卡盘，通过一系列传记结构与安装在测量装置顶部的光电编码器相连。当两个卡盘之间的间隔发生变化时，光电编码器的轴被驱动扭转，光电编码器会有脉冲信号输出。然后由处理器对标准信号进行处理，即可获得样品的形变。
3、拉力试验机梁位移测量的原理与变形测量的原理大致相同。通过测量光电编码器的输出脉冲数，得到光束的位移。