根據測量原理不同測厚儀有超聲、磁性、渦流、同位素四種類別

測厚儀用于測定材質自身厚度或材質外表面覆蓋層厚度的儀器。有些構件在制作和檢修時必需測量其厚度，以便了解材質的厚薄規格，各點平均度和材質侵蝕、磨損水平；有時則要測定材質外表面的覆蓋層厚度，以保障產質量和生產安全。依據測定原理的不同，經用測厚儀有超聲、磁性、渦流、同位素等四種。
超聲波測厚儀超聲波在各種介質中的聲速是不同的，但在同一介質中聲速是一常數。超聲波在介質中散播遇到第二種介質時會被反射，測量超聲波脈沖從發射至接管的間隔時間，即可將這間隔時間換算成厚度。在電力工業中用廣的就是這類測厚儀。經常用于測定鍋爐鍋筒、受熱面管子、管道等的厚度，也用于校核工件構造尺寸等。這類測厚儀多是攜帶式的，體積與小型半導體收音機相近，厚度值的顯示多是數字式的。關于鋼材，大測定厚度達2000 mm左右，精度在±0.01～±0.1 mm之間。
磁性測厚儀在測定各種導磁材質的磁阻時，測定值會因其外表面非導磁覆蓋層厚度的不同而產生變動。應用這種變動即可測知覆蓋層厚度值。常用于測定鐵磁金屬外表面上的噴鋁層、塑料層、電鍍層、磷化層、油漆層等的厚度。
渦流測厚儀當載有高頻電流的探頭線圈置于被測金屬外表面時，因為高頻磁場的作用而使金屬體內發生渦流，此渦流發生的磁場又反作用于探頭線圈，使其阻抗產生變動，此變動量與探頭線圈離金屬外表面的間隔（即籠罩層的厚度）相關，因此依據探頭線圈阻抗的變動可直接測量金屬外表面覆蓋層的厚度。經用于測定鋁材上的氧化膜或鋁、銅外表面上其余絕緣覆蓋層的厚度。
同位素測厚儀應用物質厚度不同對輻射的吸取與散射不同的原理，可以測定薄鋼板、薄銅板、薄鋁板、硅鋼片、合金片等金屬材質及橡膠片，塑料膜，紙張等的厚度。經用的同位素射線有γ射線、β射線等。