정확한 피치를 가진 나사를 이용한 길이 측정기. U자형 프레임의 한쪽 끝에는 고정된 앤빌(anvil)이 있고, 다른쪽 끝의 슬리브(sleeve) 안쪽은 암나사로 되었으며, 정밀도가 높은 피치의 작은 수나사인 스핀들이 그 속에 들어 있다.

스핀들의 바깥쪽에는 심블(thimble)이 있으며, 이것을 회전시키면 스핀들이 축방향으로 이동하게 되어 있다. 슬리브에는 축방향으로 눈금이 매겨졌고, 심블에는 원주 방향으로 원주를 50등분한 눈금이 매겨져 있어 1눈금으로 0.01 mm를 읽을 수 있다. 또 스핀들을 고정시키기 위한 클램프, 측정압(測定壓)을 일정하게 하기 위한 래칫스톱(ratchet stop)이 붙어 있다.

길이를 측정하려면 앤빌과 스핀들 사이에 측정물을 끼우고 슬리브와 심블의 눈금을 읽는다. 보통 사용되고 있는 마이크로미터는 나사의 피치가 0.5 mm이다. 스핀들의 측정범위는 0~25 mm, 25∼50 mm와 같이 25 mm 간격으로 되어 있다. 최대 3 m 까지 측정할 수 있는 것도 있다.

마이크로미터에는 바깥쪽 치수를 측정하는 바깥지름 마이크로미터, 안쪽 치수를 측정하는 안지름 마이크로미터, 구멍 등의 깊이를 측정하는 깊이 마이크로미터, 나사·기어의 이[齒]두께, 나사의 유효지름 등을 측정하는 수나사용·암나사용의 각 나사 마이크로미터 등이 있다.

이 밖에 공기마이크로미터와 전기마이크로미터가 있으며, 이것들은 미소한 길이를 정확하게 측정할 수 있는 점에서는 마이크로미터와 같으나 원리상으로는 다르다. 공기마이크로미터는 일정한 압력의 공기를 내뿜게 하여 그 유출량(流出量)과 압력변화에 의해서, 전기마이크로미터는 치수변화를 전기저항·인덕턴스 등의 전기량의 변화로 바꾸어 미소한 치수를 측정하는 것이다.