阻抗分析儀的工作原理主要基于電學中的歐姆定律和相敏檢測技術，具體如下：

信號產生

儀器內部的信號發生器會產生一個或多個頻率的測試信號，通常為正弦波信號，這些信號的頻率范圍可從直流到射頻甚至微波頻段，且可以提供不同的電壓振幅，其作為激勵信號通過測試夾具施加到被測對象上。

信號測量

在信號施加到被測對象后，儀器同時測量被測對象兩端的電壓和流過的電流，以及它們之間的相位差。這一過程中，相敏檢測技術起到了關鍵作用，它能夠測量電壓和電流之間的相位差，從而得到阻抗的虛部，同時還能測試過程中的噪聲干擾，提高測量的精度和穩定性。

數據處理與結果顯示

測量得到的電壓、電流及相位差等數據會被傳送到信號處理單元進行處理。根據歐姆定律，阻抗等于電壓與電流的比值，即，結合測量得到的相位差，可計算出被測對象的復數阻抗，包括阻抗幅值、實部、虛部以及相位角等參數。處理后的結果會以數字或圖形化的形式在顯示器上呈現出來，以便用戶進行分析和判斷。

在實際測量過程中，阻抗分析儀通常會自動或手動改變施加信號的頻率，并在每個頻率點上測量阻抗值，從而得到一個頻率依賴的阻抗曲線，有助于分析被測對象的特性。