燃油表的工作原理主要基於可變電阻器和浮子的組合。具體如下：
浮子通常用泡沫塑膠製成，連線在一根細金屬桿上，並隨油箱中的液位變化而浮動，金屬桿的末端安裝到一個可變電阻器上。這個可變電阻器由一個一端接地的電阻材料片組成，連線到燃油表的滑臂沿著電阻材料片滑動，從而將電流從燃油表傳導到電阻器。
當油箱中的液位下降，浮標就會下沉，帶動滑臂移動，導致電阻增大。電阻越大，通過的電流越小，因此回到燃油表中的電流就相對減少，燃油表示數減小。相反，當油箱中的液位上升，浮標就會上升，滑臂移動到電阻片的一端，電阻變小，電流通過的電阻材料減少，燃油表示數增加。
此外，某些現代燃油表還可能採用電容式油量計，它通過檢測油麵高低變化來改變電容器的電容值，從而指示油量。