האמפרמטר בנוי מסליל נייד ומגנט. ברגע שעובר זרם חשמלי במעגל, כלומר בסליל, נוצר כוח אלקטרומגנטי שמזיז את הסליל. לסליל מחוברת מחט הנעה לאורך סקאלה. לפי תזוזת המחט נקבעת עוצמת הזרם.
ישנם אמפרמטרים הבנויים מסליל וליבת מתכת. במקרה זה, הסליל הוא החלק הקבוע והליבה ניידת.
ישנם מדי זרם בעלי צג דיגיטלי בהם הזרם מתורגם לתצוגה דיגיטלית. מדים אלה משלבים, בדרך כלל, מספר מכשירי מדידה במכשיר אחד: אמפרמטר, וולטמטר ועוד. מדים אלה נקראים רב מודד.
האמפרמטר מחובר למעגל החשמלי בטור, כמו רכיבים אחרים במעגל. כדי לא לפגוע בתוצאות המדידה או במתח של המעגל החשמלי, לאמפרמטר האידיאלי תהיה התנגדות חשמלית זניחה. אך במציאות למד הזרם יש התנגדות (חיבור רכיב בטור יפגע במתח, מכיוון שהמתח על כל רכיב במעגל הוא: לפי חוק אוהם. לכן, אם ההתנגדות אפסית, המתח שילקח מהמעגל יהיה אפסי).
כיום יש מכשירי מדידה שמסוגלים למדוד זרם במעגל גם בלי להתחבר אליו בצורה ישירה. מכשירים אלו משתמשים בתכונות חשמליות כגון השראה אלקטרומגנטית.
סימון תקני של אמפרמטר במעגל חשמלי
לכל אמפרמטר יש תחום של זרם חשמלי בו הוא יכול לעבוד, הן מבחינת אי יכולת המכשיר לחוש בזרמים חלשים והן מבחינת עמידות המכשיר בזרם חזק מדי.
ניתן להגדיל את תחום העבודה של האמפרמטר בעזרת חיבור נגד במקביל. חיבור זה נקרא מיצד (Shunt). במעגל חשמלי כזה, חלק מהזרם החשמלי זורם דרך המיצד, כך שבפועל, דרך האמפרמטר יעבור זרם קטן יותר.
דרך נוספת למדידת זרמים חזקים היא חיבור האמפרמטר באמצעות משנה זרם. אמפרמטר צבת (אנ') הוא אמפרמטר ידני העושה שימוש במשנה זרם על מנת למדוד זרמים במעגלים קיימים ללא צורך בפתיחתם. המכשיר מכיל בקצהו טבעת הנפתחת על ידי הפעלת לחץ על ידית ונסגרת באמצעות קפיץ. סגירת הטבעת מסביב למוליך מאפשרת מדידת הזרם העובר בו.
