Mierniki grubości powłok na podłożu niemetalicznym można podzielić na dwie grupy: mierniki do nieniszczącego pomiaru oparte na technice ultradźwiękowej oraz mierniki do niszczącego pomiaru grubości powłok. Mierniki elektroniczne (ultradźwiękowe) wysyłają za pomocą specjalnej sondy (transducera) sygnał dźwiękowy i mierzą czas powrotu odbitego echa. Znajomość prędkości rozchodzenia się fali dźwiękowej w danym ośrodku pozwala wyliczyć drogę, jaką pokonał impuls  dźwiękowy. Połowa całkowitej drogi przebytej przez wiązkę ultradźwięku jest grubością powłoki. Mierniki  posiadają w algorytmach wartości prędkości rozchodzenia się dźwięku w  niektórych ośrodkach. Bardziej zaawansowane mierniki mają możliwość wprowadzenia przez użytkownika znanej prędkości rozchodzenia się dźwięku  w badanym ośrodku.

Druga grupa mierników, czyli mierniki do niszczącego pomiaru grubości powłok, działają na zasadzie nacinania powłoki aż do podłoża za pomocą rysika lub wiertła o znanym kącie. Przyrządy wyposażone są w lupki wyskalowane w  mikrometrach. Pomiar grubości polega na  odczytaniu grubości powłoki na skali wypatrując przez lupkę górnej powierzchni powłoki i styku  z podłożem. Pomiar wymaga wprawy ale w niektórych przypadkach nie da się go  zastąpić innymi metodami niezależnymi od błędu obarczonego tzw. „czynnikiem ludzkim”.