卡尺是利用主尺上的刻线间距（简称线距）和游标尺上的线距之差来读出小数部分，例如：主尺上的线距为1毫
米，游标尺上有10格，其线距为0.9毫米。当两者的零刻线相重合，若游标尺移动0.1毫米，则它的第1根刻线与主尺的第1根刻线重合；若游标尺移动0.2毫米，则它的第2根刻线与主尺的第2根刻线重合。依此类推，可从游标尺与主尺上刻线重合处读出量值的小数部分。主尺与游标尺线距的差值 0.1毫米就是游标卡尺的最小读数值。同理，若它们的线距的差值为0.05毫米或0.02毫米(游标尺上分别有20格或50格)，则其最小读数值分别为0.05毫米或0.02毫米。游标原理是法国人P.韦尼埃于1631年提出的。它常用于长度测量工具的长度和角度的细分读数机构中。
主要有游标卡尺、带表卡尺和电子数显卡尺三种。 ①游标卡尺。利用游标原理细分读数的尺形手携式通用长度测量工具，主要用于测量内径,外径,阶梯和深度等。测量时，量值的整数部分从主尺上读出，小数部分从游标尺上读出。游标原理是利用主尺上的刻线间距（简称线距）和游标尺上的线距之差来读出小数部分。有0.02mm、0.05mm和0.1mm三种最小读数值。 ②带表卡尺。以精密齿条、齿轮的齿距作为已知长度，以带有相应分度的指示表作为放大、细分和指示部分的大形手携式长度测量工具。带表卡尺能解决游标卡尺的读数误差问题 。常见的最小读数值有0.01mm和0.02mm两种。 ③电子数显卡尺。采用容栅、磁栅等测量系统，以数字显示测量示值的长度测量工具。常用的分辨率为0.01mm，允许误差为±0.03mm/150mm。也有分辨率为0.005mm的高精度数显卡尺，允许误差为±0.015mm/150mm。还有分辨率为0.001mm的多用途数显千分卡尺（这是安一量具的国家专利，只有他们能够生产），允许误差为±0.005mm/50mm。由于读数直观、清晰，测量效率较高。 另外，还有各种非标专用的卡尺，如测量沟槽深度的带钩深度卡尺、测量齿轮厚度的齿厚卡尺、测量物体高度的高度卡尺和测量焊接质量的焊缝卡尺（焊缝规）等。