土工布厚度儀的測量原理基于壓力與形變的關系。根據相關標準，在測量時需對土工布施加特定的壓力（如 2kPa、20kPa 等），在標準壓力作用下，壓腳將土工布壓縮至穩定狀態，此時百分表或數顯裝置所顯示的數值，即為該壓力條件下土工布的厚度。不同的壓力對應著土工布在實際工程應用中的不同受力場景，例如，2kPa 壓力下的厚度常用于評估土工布在自然狀態下的厚度特性，而 20kPa 壓力下的厚度則更接近其在實際工程填埋、壓實等工況下的狀態。
在實際使用過程中，操作流程需嚴格遵循規范。首先，準備試樣，從土工布上裁取規定尺寸和數量的試樣，并將其置于標準環境中進行調濕處理，以消除環境因素對測量結果的影響；接著，校準儀器，檢查百分表或數顯裝置的零點是否準確，調整壓腳使其處于水平狀態，并確保升降系統運行順暢；隨后，放置試樣，將調濕后的試樣平整地鋪放在底座上，通過升降系統緩慢降下壓腳，使其輕柔地接觸試樣表面，并在規定壓力下保持穩定；，讀取并記錄厚度數值，重復測量多次，取平均值作為最終結果。
此外，土工布厚度儀還具備良好的兼容性和擴展性。除了常規土工布，它還能對土工膜、土工格柵等其他土工合成材料進行厚度測量。部分高端儀器還配備數據存儲和傳輸功能，可將測量數據直接導入計算機進行分析處理，生成專業的檢測報告，大大提高了檢測工作的效率和數據管理的規范性。