Die Widerstandsmessung selbst basiert entweder auf dem Strom-Spannungs-Verfahren, dem das ohmsche Gesetzt zugrunde liegt, oder auf einem Vergleichsverfahren mittels Brückenschaltung. Generell werden in der Praxis Widerstände mit Ohmmetern gemessen.
Strom-Spannungs-Verfahren: Elektrische Widerstände können durch die gleichzeitige Messung von Strom und Spannung ermittelt werden. Hierzu werden erst Strom und Spannung gemessen und dann wird aus den Werten der Widerstand nach dem ohmschen Gesetz berechnet. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, empfiehlt es sich, je eine stromrichtige und spannungsrichtige Messung durchzuführen. Das bedeutet, dass bei diesen Messungen der Messfehler beider Messungen, nämlich bei der Strommessung der durch das in Reihe geschaltete Amperemeter und bei der Spannungsmessung der durch die Parallelschaltung des Voltmeters, in die Berechnung eingeht.
Ein anderes Widerstandsmessverfahren arbeitet als Vergleichsverfahren mit Referenzwiderständen.
Bei dieser Widerstandsmessung mit Referenzwiderstand wird der unbekannte Widerstand mit Hilfe der Spannungsabfälle an dem zu messenden Widerstand (Ux) und dem Referenzwiderstand (UR) mit einem Spannungsmesser ermittelt. Da der Referenzwiderstand bekannt ist, kann der unbekannte Widerstand aus dem Verhältnis der Spannungen von Ux/UR multipliziert mit dem Referenzwiderstand ermittelt werden.
Dieses Referenzverfahren wird auch in Multimetern und Digitalmultimetern benutzt. Dabei speist eine Batterie die Messschaltung aus Vorwiderstand und unbekanntem Widerstand. Da nur der Referenzwiderstand und die Spannungsabfälle an den beiden Widerständen in die Verhältnisrechnung eingeht, nicht aber die Batteriespannung, ist die Messung von dieser unabhängig. Eine weitere Möglichkeit der Widerstandsmessung ist die Verwendung von Brückenschaltungen, hier speziell der Wheatstone-Brücke.