金屬電阻應變片的工作原理是電阻應變效應，即金屬絲在受到應力作用時，其電阻隨著所發生機械變形(拉伸或壓縮)的大小而發生相應的變化。電阻應變效應的理論公式如下:
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由上式可知，金屬絲在承受應力而發生機械變形的過程中，ρ、L、S三者都要發生變化，從而必然會引起金屬絲電阻值的變化。當受外力伸張時，長度增加，截面積減小，電阻值增加;當受壓力縮短時，長度減小，截面積增大，電阻值減小。因此，只要能測出電阻值的變化，便可知金屬絲的應變情況。這種轉換關系為?
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式中:
R---金屬絲電阻值的變化量;
Ko---金屬材料的應變靈敏系數,它主要由試驗方法確定,且在彈性極限內基本為常數值;
ε---金屬材料的軸向應變值,即 ,因此又稱ε為長度應變值,對金屬絲而言,其值勤在0.24--0.4之間.
在實際應用中，將金屬電阻應變片粘貼在傳感器彈性元件或被測饑械零件的表面。當傳感器中的彈性元件或被測機械零件受作用力產生應變時，粘貼在其上的應變片也隨之發生相同的機械變形，引起應變片電阻發生相應的變化。這時，電阻應變片便將力學量轉換為電阻的變化量輸出。