手持式示波表首先對模擬信號進行高速采樣獲得相應的數字數據并存儲。用數字信號處理技術對采樣得到的數字信號進行相關處理與運算，從而獲得所需的各種信號參數(包括可能需要使用萬用表測試的一些元器件電氣參數)。根據得到的信號參數繪制信號波形，并可對被測信號進行實時的、瞬態的分析，以方便用戶了解信號質量，快速準確地進行故障的診斷。
測量開始時，操作者可通過中文界面選定測量類型(波形測量、元件測量)、測量參數(頻率/周期、有效值、電阻阻值、二極管通斷等)及測量范圍(可選自動設置，由儀器自動設置較佳范圍)；微處理器自動將測量設置解釋到采樣電路，并啟動數據采集；采集完成后，由微處理器對采樣數據按測量設置進行處理，提取所需要的測量參數，并將結果送顯示部件。
使用前需要自校準和需要補償調節，執行這種調節是使匹配輸入通道。操作儀器時以及同時顯示多個輸入通道的數據時，可能需要在垂直和水平方向上校準數據，以使時基、幅度和位置同步。例如，發生明顯溫度變化時就需要進行校準。
主要用途是顯示電子信號，通過觀察手持式示波表上顯示的信號，您可以確定電子系統的某個元器件是否在正常工作。電子信號會以波形或脈沖的形式出現。波形是指波的形狀或圖像。波形可以提供許多有關信號的信息，例如，它可以告訴您電壓是否突然發生改變、呈線性變化或保持不變，波形的基本特性包括：
1、幅度：在工程應用中經常使用的幅度定義主要有兩個。通常稱為峰值幅度，定義為干擾信號的至大位移量。第二種是均方根(RMS)幅度。要計算波形的RMS電壓，必須將波形值平方并求出平均電壓，然后再求平方根。對正弦波來說，RMS幅度等于峰值幅度的0.707倍。
2、周期：波形的周期是指波形重復出現一次所花費的時間，以秒為單位。
3、相移：相移是指兩個其他條件都相同的波形之間的水平位移量，以度或弧度為單位。正弦波的周期以360度來表示。因此，如果兩個正弦波相差半個周期，那么它們的相對相移就是180度。
4、頻率：每個周期性波形都有一個頻率。頻率是指波形在一秒內重復出現的次數(如果您使用Hz為單位)。頻率與周期互為倒數。
