Принцип работы нониусной шкалы основан на том факте, что человек гораздо точнее замечает совпадение делений, чем определяет относительное расположение одного деления между другими. 12

Шкала-нониус имеет деления, расстояние между которыми на определённую величину меньше, чем между делениями основной шкалы. 1 Одно деление нониуса может соответствовать как одному делению основной шкалы, так и нескольким. 1 В последнем случае разность длин пропорционально увеличивается. 1

При выполнении измерений по положению нулевой отметки нониуса определяют целое количество делений основной шкалы, а по наилучшему совпадению отметок нониуса с отметками основной шкалы — количество делений нониуса. 1

Значение измеряемой величины определяется как сумма произведения количества делений основной шкалы на цену её деления и соответствующего произведения для нониуса. 1