热重分析仪主要由天平、加热炉、程序控温系统、记录系统等部分组成。最常用的测量原理有两种，即位移法和零位法。所谓位移法，是根据平衡梁的倾角与质量变化的比例关系，通过差动变压器等检测倾角，并自动记录下来。
零位法是利用差动变压器法和光学法测量平衡梁的倾角，然后调整安装在平衡系统中的线圈的电流和磁场，使线圈旋转恢复原状。平衡梁的倾角，也就是所谓的零位法。由于线圈旋转所施加的力与质量的变化成正比，而这个力与线圈中的电流成正比，因此只需测量并记录电流的变化即可得到质量变化曲线。
热重测试时，样品质量m经称重转换器转换成与质量成正比的直流电压，经称重放大器放大，送入模/数转换器，再送入计算机。计算机采集质量并将其转换为电压信号，同时采集质量对时间的一阶导数（也称为微分）信号和温度信号。然后对这三个信号进行数据处理，将处理后的曲线显示在显示器上，对该曲线进行数据分析，打印出地图。
热重分析仪是一种利用热重方法检测物质的温度-质量变化关系的仪器。具有性能稳定、使用灵活、可靠性高、适用范围广等优点。
