电子式电能表是由电能测量机构和数据处理机构两大部分组成的。根据电能测量机构又可以分为机电脉冲式和全电子式两大类；
1.机电脉冲式电子电能表
它是一款出现较早的电能表，简称机电式电能表或脉冲电能表，它沿用了感应系测量机构，数据处理机构则由电子电路和计算机控制系统实现。在制造上只需将普通感应系电能表的机械式传动计数器换为以单片机为核心的电子计数装置即可。因而机电脉冲式电子电能表是一种电子线路与机电转换单元相结合的半电子式的电能表。
机电脉冲式电子电能表主要由感应系测量机构、光电转换器和分频器、计数器以及显示器四大部分组成。感应系测量机构的主要功能是将电能信号转变为转盘的转数；光电转换器的功能是将正比于电能的转盘转数转换为电脉冲，此脉冲数同时也正比于被测电能；分频器和计数器的主要功能是对经光电转换成的脉冲信号进行分频、计数，从而得到被测量的电能量;显示器的功能是利用电子器件显示电能表所测量的电能a和其他电参数，便于读取数据。

（机电脉冲式电能表的工作原理）

所谓分频，就是降低电能输出脉冲信号频率，使输出信号的频率分为输入信号频率的整数分之一。分频的目的，一是为了方便取出电能计量单位的位数和正常的校表习惯；二是为了考虑计数器长期计数的容量问题。
所谓计数，就是把经过分频处理的电能脉冲，通过累计脉冲个数的方式，终以数码的形式显示电能测量的结果。
因为集成器件的工作可靠性、抗干扰能力、功率消耗、电路保安和机械尺寸均优于分立元件电路，所以分频器和计数器采用CMOS集成器件。
光电转换器是连接电能测量机构和数据处理机构的纽带。光电转换器包括光电头和光电转换电路两部分。单向脉冲电能表只有一套光电转换器，而双向脉冲电能表有两套光电转换器，具有同时计量正向电量和反向电量的功能。
2.全电子式电能表
全电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的，全电子式电表与机电脉冲式电能表不一样，它的测量机构不再使用感应系的，改用乘法器完成对负荷功率的测量。由于采用了先进的电子测量技术，全电子式电能表除了兼有机电脉冲式电子电能表的多种功能外，还具有更高的准确度级别、更低的功耗、更强的过负荷能力、更快的电压和频率响应速度等优点。
其工作原理是：被测的高电压、大电流经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器，乘法器完成电压和电流瞬时值相乘，输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压，然后再利用U/F转换器，直流电压被转换成相应的脉冲频率，将该频率由分频器分频输出（供检定用），并通过一段时间内计数器的计数，显示出相应的电能。
以下是单相全电子（数字式）电能表和（模拟式）电能表的工作原理图：

单相全电子式（数字式）电能表工作原理图
三相有功电子电能表通常是通过两个或者三个模拟乘法器，分别将每一路有功功率运算成与该路有功功率成正比的电压信号，通过模拟加法器将两个或者三个电压信号相加获得一个和电压信号Uo，此模拟电压信号Uo与三相有功功率P成正比，模拟量Uo通过U/F转换器转换成频率脉冲输出，经计数器累积计数去驱动计度器，从而将三相三线电能数值或三相四线电能数值显示出来。