Het fundamentele werkingsprincipe van een elektronische energiemeter (slimme meter) is afhankelijk van A/D-converters of speciale meetchips voor het real-verwerven van gebruikersstroom en -spanning. Deze signalen worden vervolgens geanalyseerd en verwerkt door een CPU om voorwaartse en achterwaartse energie, piek- en dal-piekenergie, of vier- kwadrantenenergie te berekenen, waarbij de resultaten worden uitgevoerd via communicatie-interfaces, beeldschermen of andere middelen.
Bij stroombemonstering worden doorgaans twee verschillende methoden gebruikt: bij het meten van de live-draadstroom wordt gebruik gemaakt van een mangaan-koperen shuntelement, terwijl bij het meten van de nul-draadstroom gebruik wordt gemaakt van een stroomtransformatorelement.
De basisarchitectuur van een complete, multi{0}}, multi-functionele, volledig elektronische energiemeter omvat converters voor het verwerven van ingangsspannings- en stroomsignalen, een beeldscherm, een datacommunicatiesubsysteem, niet-vluchtig geheugen, een voeding en een microcontroller ingebed met de benodigde besturingssoftware.