En analog-til-digital-omvandler (ADC) med spenningsinngang er også et voltmeter. Måleresultatet presenteres som en digital tallverdi som et signal på utgangen. Verdien kan plukkes opp av en mikroprosessor og lagres i et minne. Å finne en måleverdi kalles å ta et sample (en punktprøve) av inngangsspenningen. Oftest tas målinger fortløpende med en jevn frekvens som kalles sampleraten. De lagrete tallene beskriver spenningens tidsforløp. En ADC-krets får oftest tilført en nøyaktig, kjent, fast likespenning utenfra, fra en såkalt spenningsreferanse. Denne brukes til å sammenligne inngangsspenningen med.