游標卡尺的讀數機構，是由主尺和游標(如圖2―2中的6和8)兩部分組成。當活動量爪與固定量爪貼合時，游標上的“0”刻線(簡稱游標零線)對準主尺上的“0”刻線，此時量爪間的距離為“0”，見圖2―2。當尺框向右移動到某一位置時，固定量爪與活動量爪之間的距離，就是零件的測量尺寸，見圖2―1。此時零件尺寸的整數部分，可在游標零線左邊的主尺刻線上讀出來，而比1mm小的小數部分，可借助游標讀數機構來讀出，現把三種游標卡尺的讀數原理和讀數方法介紹如下。    
      1游標讀數值為0.1mm的游標卡尺

      如圖2―4(a)所示，主尺刻線間距（每格）為1mm，當游標零線與主尺零線對準（兩爪合并）時，游標上的第10刻線正好指向等于主尺上的9mm，而游標上的其他刻線都不會與主尺上任何一條刻線對準。

      游標每格間距=9mm÷10=0.9mm

      主尺每格間距與游標每格間距相差=1mm-0.9mm=0.1mm

      0.1mm即為此游標卡尺上游標所讀出的最小數值，再也不能讀出比0.1mm小的數值。

      當游標向右移動0.1mm時，則游標零線后的第1根刻線與主尺刻線對準。當游標向右移動0.2mm時，則游標零線后的第2根刻線與主尺刻線對準，依次類推。若游標向右移動0.5mm，如圖2-4(b)，則游標上的第5根刻線與主尺刻線對準。由此可知，游標向右移動不足1mm的距離，雖不能直接從主尺讀出，但可以由游標的某一根刻線與主尺刻線對準時，該游標刻線的次序數乘其讀數值而讀出其小數值。例如，圖2―4(b)的尺寸即為：5×0.1=0.5(mm)。

      另有1種讀數值為0.1mm的游標卡尺，圖2-5(a) 所示，是將游標上的10格對準主尺的19mm，則游標每格=19mm÷10=1.9mm，使主尺2格與游標1格相差=2-1,9=0.1mm。這種增大游標間距的方法，其讀數原理并未改變，但使游標線條清晰，更容易看準讀數。
      在游標卡尺上讀數時，首先要看游標零線的左邊，讀出主尺上尺寸的整數是多少毫米，其次是找出游標上第幾根刻線與主尺刻線對準，該游標刻線的次序數乘其游標讀數值，讀出尺寸的小數，整數和小數相加的總值，就是被測零件尺寸的數值。
      在圖2-5(b)中，游標零線在2與3mm之間，其左邊的主尺刻線是2mm，所以被測尺寸的整數部分是2mm，再觀察游標刻線，這時游標上的第3根刻線與主尺刻線對準。所以，被測尺寸的小數部分為3×0.1=0.3(mm)，被測尺寸即為2+0.3=2.3(mm)。