交流測功機：通常由一臺三相交流換向器電動機和測力計、測速發電機組合而成。它的測功原理與直流測功機相同。

直流測功機：由直流電機、測力計和測速發電機組合而成。直流電機的定子由獨立的軸承座支承，它可以在某一角度范圍內自由擺動。機殼上帶有測力臂，它與測力計配合，可以檢測定子所受到的轉矩。根據直流電機原理，電機的電磁轉矩同時施加于定子和轉子。定子所受到的轉矩與轉子所受到的轉矩大小相等，方向相反，所以轉軸上的轉矩可以由定子上量測。運行中軸承、電刷和風致摩擦等引起的機械轉矩，會使定子和轉子所受的轉矩不完全相等，這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。

直流測功機可作為直流發電機運行，作為被測動力機械的負載，以測量被測機械的軸上輸出轉矩；也可以作直流發電機運行，拖動其他機械，以測量其軸上輸入轉矩。轉矩與測速發電機測得的轉速之積即軸功率。這就是測功機一名的由來。