באמצעות מבנה מכאני, הכוח המורגש מתעוות אמד מתח. מד המתח מודד את העיוות (זַן) כשינוי בהתנגדות החשמלית, שהיא מדד למתח ומכאן לכוחות המופעלים. תא עומס מורכב בדרך כלל מארבעה מדי מתח ב-aגשר ויטסטוןתְצוּרָה. תאי עומס של מד מתח אחד (רבע גשר) או שני מדי מתח (חצי גשר) זמינים גם כן. פלט האות החשמלי הוא בדרך כלל בסדר גודל של כמה מילי-וולט ודורש הגברה ב-מגבר מכשורלפני שניתן יהיה להשתמש בו. ניתן לשנות את קנה המידה של הפלט של המתמר כדי לחשב את הכוח המופעל על המתמר. לפעמים ברזולוציה גבוההADC, בדרך כלל 24-bit, ניתן להשתמש ישירות.
תאי עומס של מד מתח הם הנפוצים ביותר בתעשייה. תאי עומס אלו נוקשים במיוחד, בעלי ערכי תהודה טובים מאוד, ונוטים להיות בעלי מחזורי חיים ארוכים ביישום. תאי עומס של מד מתח עובדים על העיקרון שהמד מתח(נגד מישורי) מתעוות/מתמתח/מתכווץ כאשר החומר של תאי העומס מתעוות כראוי. ערכים אלו קטנים במיוחד והם קשורים ללחץ ו/או המתח שעובר תא העומס החומרי באותו זמן. השינוי בהתנגדות של מד המתח מספק שינוי ערך חשמלי המכויל לעומס המופעל על תא העומס.
תאי עומס של מד מתח ממירים את העומס הפועל עליהם לאותות חשמליים. המודדים עצמם מודבקים על קרן או איבר מבני שמתעוות בעת הפעלת משקל. ברוב המקרים, משתמשים בארבעה מדי מתח כדי להשיג רגישות מקסימלית ופיצוי טמפרטורה. שניים מהמדדים נמצאים בדרך כלל במתח יכולים להיות מיוצגים כ-T1 ו-T2, ושניים בדחיסה יכולים להיות מיוצגים כ-C1 ו-C2, והם מחווטים עם התאמות פיצוי. תא העומס של מד המתח הוא ביסודו קפיץ המותאם למדידת המתח. מדדים מותקנים באזורים שמפגינים מתח בדחיסה או מתח. כאשר מוחל משקל על תא העומס, מדדי C1 ו-C2 דוחסים ומקטינים את ההתנגדויות שלהם. במקביל, מדי T1 ו-T2 נמתחים ומגדילים את ההתנגדויות שלהם. השינוי בהתנגדויות גורם ליותר זרם לזרום דרך C1 ו-C2 ופחות זרם לזרום דרך T1 ו-T2. לפיכך מורגש הבדל פוטנציאלי בין מובילי המוצא או האותות של תא העומס. המודדים מותקנים בגשר דיפרנציאלי כדי לשפר את דיוק המדידה. כאשר מופעל משקל, המתח משנה את ההתנגדות החשמלית של המודדים ביחס לעומס. תאי עומס אחרים הולכים ונעלמים לאפלולית, מכיוון שתאי עומס של מד מתח ממשיכים להגביר את הדיוק שלהם ולהוזיל את עלויות היחידה שלהם.
