液壓式萬能材料試驗機類型很多，但一般只是外型不同基本原理卻是一樣的。現以300kN油壓萬能實驗機為例，來說明其構造原理和使用方法。
一、構造原理
該試驗機的構造原理示意圖如圖2-l所示，它由兩部分組成。
1．載入部分
在機器底座1上，裝有兩根固定立柱2，它支承著固定橫樑3和工作油缸4，當開動油泵14，將油液從油箱經送油管送入工作油缸，從而推動工作活塞5、上橫樑6、活動立柱7和活動台8上升。若將試件兩端裝於上下夾頭9、10中，由於下夾頭固定不動，當活動台上升時便使試件發生拉伸變形，承受拉力，便可做拉伸實驗；若把試件放在活動台上面的下墊板12上，當活動台上升時，就使試件與上墊板12接觸而被壓縮，承受壓力，便可做壓縮實驗；若把試驗梁放在活動台上的兩個彎曲支座11上，當活動台上升時，就使試驗梁的跨中和彎曲壓頭（取掉上墊板換成彎曲壓頭）接觸而使試驗梁承受彎曲，便可作彎曲試驗；若在上、下夾頭間裝上拉伸式剪切器，則可對材料作剪切試驗。此種試驗機在輸油管路中都裝置有進油閥門和回油閥門，進油閥門用來控制進入工作油缸中的油量，以便調節試件變形速度，回油閥門則是用來將工作油缸中的油液泄回油箱，使活動台由於自重而下落，回到原始位置。
為了適應不同長度試樣要求，可開動下夾頭電動機27轉動底座中的蝸輪15使螺柱13上下移動，以調節上下夾頭間的距離。但當試件夾緊或受力后，就不能再用下夾頭電動機載入，否則，會將下夾頭電動機燒毀或使機件損壞。
2．測力部分
裝在試驗機上的試件所受力的大小，可在測力度盤16上直接讀出。
試件受力后，工作油缸中的油具有一定的壓力。這壓力的大小與試件所受載荷的大小是成比例的。用測力油管將工作油缸4與測力油缸17相聯通，則測力油缸就受到與工作油缸相等的油壓。此油壓就推動測力活塞18向下頂推拉杆19，使擺桿20和擺錘21繞支點22轉動。試件所受的力愈大，擺錘轉角也愈大。擺桿轉動時，它上面的推桿23便推動水平齒桿24，從而使齒輪帶動測力指針25旋轉，這樣便可以從測力度盤上讀出試件所受力的力的大小。
擺錘的重量可以調換，一般試驗機可以更換三種錘重，測力度盤上也相應有三種刻度。實驗時，要根據試件所需載荷的大小選擇合宜的測力度盤，並在擺桿上放置相應的擺錘。
二、操作步驟
（1）載入前，測力指針應指在度盤上的「零」點，否則必須加以調整。調整時，先開動油泵14，將活動台8升起1cm左右，然後稍微移動擺桿上的平衡鉈26，使擺桿保持鉛直位置，再轉動水平齒桿使指針對準「零」點。所以，先升起活動台再調整零點的原因是由於上橫樑、活動立柱和活動台等有相當大的重量，要有一定的油壓才能將它們升起。但是這部分油壓並未用來給試件載入，不反映到試件載荷的讀數中去。
（2）根據估計的最大載荷Pmax選擇量程並裝上相應的擺錘。所選量程應使Pmax在其40％～60％內為宜，再按步驟（1）校準「零」點。調好緩衝器的旋扭，使之與所選量程相同。
（3）安裝試件。壓縮試件必須放置墊板，拉伸試件則須調整下夾頭位置，使拉伸區間與試件長短相適應。但試件夾緊后，就不能調整下夾頭了。
（4）調整好自動繪圖器的傳動裝置和筆紙等。
（5）檢查送油閥和回油閥門是否處於關閉位置，如不是則應關閉。
（6）開動油泵電動機數分鐘，檢查運轉是否正常。然後緩緩打開送油閥，用慢速載入。
（7）實驗完畢，立即停車取下試件。緩緩打開回油閥，使油液泄回油箱，於是活動台便回到原始位置．最後將一切機構復原，並清理機器。
三、注意事項
（1）開車前和停車后，送油閥和回油閥一定要置於關閉位置，載入卸載和回油均應緩慢進行。載入時，要求指針勻速平穩地走，嚴防送油閥開得過大，測力指針走得太快，致使試件受到衝擊作用。
（2）機器運轉時，操縱者不得離開且注意力要集中。以免發生安全事故。
（3）拉伸試件夾住后，不得再調節下夾頭的位置。
（4）實驗時不得觸動擺錘，以免影響讀數的準確。
（5）在使用機器的過程中，如果聽到異聲或發生故障應立即停車，進行檢查和修理。
