油量表的工作原理主要基於油箱內燃油液面的變化，具體如下：
在油箱內安裝一個浮筒或浮標，隨著燃油的減少，浮在燃油液面上的浮筒或浮標也會下降，這個動作通過槓桿系統連線到油量表的指針或電子感測器上，從而顯示燃油的存量。
某些油量表通過可變電阻器來測量油位的變化。在這種設計中，浮筒通過金屬桿和接觸片（wiper）與可變電阻器相連。當油箱中的燃油量變化時，浮筒在燃油中的位置也會變化，進而改變接觸片在可變電阻器上的位置。接觸片位置的改變導致電阻值的變化，進而影響通過油量表的電流量，最終使油量表指針顯示不同的位置。
一些現代油量表採用電容式感測器和伺服指示系統。這種設計利用了電容器的電容隨油箱液位變化而變化的原理。電容式感測器由數個同心圓筒形極板組成，垂直地插入油箱中。燃料的高度變化導致電容量相應變化，經伺服指示系統轉換為相應的電信號，指示油量值。
電磁式油量表利用油箱內油麵高度的變化來改變感測器的電阻值大小，進而影響油量表內部線圈的電流變化，線圈產生的磁場使指針偏轉，指示油麵高度。
總的來說，油量表的工作原理是通過測量油箱內燃油液面的高度變化，並將其轉換為可直觀理解的指針或數字顯示，以便駕駛員或乘客了解油箱燃油剩餘情況。