Mae egwyddor weithredu sylfaenol mesurydd ynni electronig (mesurydd clyfar) yn dibynnu ar drawsnewidwyr A/D neu sglodion mesurydd pwrpasol i gyflawni caffaeliad amser real o gerrynt defnyddiwr a foltedd. Mae'r signalau hyn wedyn yn cael eu dadansoddi a'u prosesu gan CPU i gyfrifo egni ymlaen a gwrthdroi, egni brig ac allfrig, neu egni pedwar-pedrant, gyda'r canlyniadau'n cael eu hallbynnu trwy ryngwynebau cyfathrebu, sgriniau arddangos, neu ddulliau eraill.
Mae samplu cerrynt fel arfer yn defnyddio dau ddull gwahanol: Mae mesur y cerrynt gwifren byw yn defnyddio elfen siyntio copr manganîs, tra bod mesur y cerrynt gwifren niwtral-yn defnyddio elfen newidydd cerrynt.
Mae pensaernïaeth sylfaenol mesurydd ynni cwbl electronig cyflawn, aml-gyfradd, aml-swyddogaethol yn cynnwys trawsnewidyddion ar gyfer caffael foltedd mewnbwn a signalau cerrynt, sgrin arddangos, is-system cyfathrebu data, cof anweddol, cyflenwad pŵer, a microreolydd wedi'i fewnosod â'r meddalwedd gweithredu angenrheidiol.