原理就是用一个大小相等，方向相反的电动势，对抗待测电池的电动势，使线路中的电流为零，此时测得的两极之间的电势差，即为待测电池的电动势。

在测量电动势时，如果用电压表直接测量的话，由于电压表也有一定电流通过，测出的值是电池的路端电压，而不是电源的电动势。所以要想消除电源的内阻影响，测出电源的电动势，就要用一个电压与电源互相抵消，这就是补偿法。这样当电源两端电压为零时，补偿电压就是电源的电动势。