Voltmetras yra prietaisas, naudojamas įtampos potencialui tarp dviejų elektros grandinės taškų matuoti. Pirmą kartą sukurti 1800-ųjų pradžioje, šie prietaisai iš pradžių buvo vadinami galvanometrais. Techniškai jie visi yra ampermetrai, nes matuoja srovę, o ne įtampą. Nors srovė matuojama amperais, Omo dėsnis, nustatantis ryšį tarp įtampos, srovės ir varžos, gali būti naudojamas amperams padidinti iki voltų.
Voltmetrai buvo įmanomi dėl 1819 m. Hanso Oerstedo atradimo. Praleidęs srovę per laidą šalia kompaso adatos, jis pastebėjo, kad adata pakeis kryptį. Pirmieji bandymai pasinaudoti šiuo efektu buvo šiek tiek daugiau nei vielos ritė, apvyniota aplink kompasą; kuo stipresnė srovė, einanti per laidą, tuo didesnė kompaso adatos įlinkis. Nors ir funkcionalūs, šie ankstyvieji modeliai nebuvo labai tikslūs.
XIX amžiaus pabaigoje Arsenas D’Arsonvalas atrado, kad instrumentą būtų galima padaryti daug jautresnį, jei aplink kompasą esanti ritė būtų mažesnė, pritvirtinta prie adatos pagrindo ir apsupta apskrito magneto. Tai tapo žinoma kaip D’Arsonval judėjimas ir iki šiol naudojamas analoginiuose matuokliuose.
Kadangi visos išmatuojamos elektrinės savybės yra susijusios viena su kita pagal Ohmo dėsnį, praktiškai dauguma voltmetrų iš tikrųjų yra multimetrai, galintys matuoti įtampą, srovę ir varžą. Matuojant įtampą, didelė varža dedama vienoje linijoje su D’Arsonval judesio ritė, kad būtų kuo mažiau trukdžių matuojamai grandinei. Taip yra ir dėl Ohmo įstatymo, kuris teigia, kad įtampa yra tiesiogiai proporcinga varžai. Sumažinus paties skaitiklio sunaudojamą įtampą, galima tiksliau išmatuoti grandinės įtampą. Srovė yra atvirkščiai proporcinga varžai; ir atvirkščiai, siekiant sumažinti į ampermetrą patenkančios srovės kiekį, lygiagrečiai su rite dedama didelė varža.
Šiuolaikiniai multimetrai yra su skaitmeniniais ekranais ir netgi gali naudoti skaitmeninius matavimo metodus, o ne D’Arsonval judesį. Įdiegę mikroprocesorius, jie taip pat gali atlikti pažangias funkcijas, tokias kaip dažnio matavimas, elektros įvykių skaičiavimas ir talpos matavimas.