材料试验机的工作原理是由高压油泵向工作油缸供油，通过活塞运动，推动工作台和上横梁向上运动，进行试样的拉伸或压缩试验。拉伸试验在主机的上横梁与移动横梁之间进行，压缩试验是在主机的工作台与移动横梁之间进行。而试验空间的调整主要是通过驱动机构移动横梁升降达到。
1、工作油缸与活塞
工作油缸与活塞为主机的主要部分，油缸固定在机座上，活塞与工作台之间设置球头，回程是靠自重将活塞压回，压力油的密封是利用油缸与活塞之间的没膜进行密封，并以油缸的内表面导向，由于球头的调心作用，减少了由于侧向力引起的油缸与活塞之间的摩擦力。
2、移动横梁和驱动机构
移动横梁通过传动螺母支撑在丝杠上，丝杠可正、反两个方向旋转，丝杠是靠装在底部的驱动机构来实现其转动。移动机构由减速电机、链轮、链条组成、减速电机通过链轮、链条带动两根丝杠同步旋转。