Wenn man sich einen Messschieber ansieht, erkennt man auf diesem zwei verschiedene Skalen: Eine große Skala (Hauptskale) über die gesamte Länge des Messschiebers und eine kurze Skala unter der Hauptskale (Nonius). Das Ablesen des Wertes auf der Hauptskale ist einfach. Der gemessene Wert lässt sich an der Stelle ablesen, die der Ziffer 0 am Nonius gegenübersteht. Im vorliegenden Beispiel sind das 23 Millimeter und ein Bruchteil eines Millimeters. Die genaue Größe dieses Bruchteiles lässt sich aber auf der Hauptskale nicht genau ablesen. Der Maßstab ist zu klein.
Hier hilft nun der Nonius zur Hilfe. Wie mit einer Lupe lässt sich mit dieser Hilfseinrichtung bequem der genaue Wert dieses Bruchteiles am Nonius ermitteln.
Hierzu liest man auf dem Nonius den Wert ab, der einem Millimeterstrich auf der Hauptskale genau gegenübersteht. Dieser Wert (im vorliegenden Beispiel 6) ist der Wert nach dem "Komma", d.h. 0,6 mm (bei einem 1/10 Nonius) und ist zu den, an der Hauptskale abgelesenen, ganzen Millimetern zu addieren. Im vorliegenden Beispiel sind das dann 23mm (Hauptskale) + 0,6 mm = 23,6 mm.
Die Striche auf der Hauptskale und die Striche auf dem Nonius stehen in einem genau definiertem Verhältnis zueinander. Im Falle unseres Beispieles sind das 9:10, d.h. der Abstand zwischen zwei Strichen auf dem Nonius sind 0,9 mm, auf der Hauptskale hingegen jeweils 1 mm. Durch dieses Verhältnis wird es beim Verschieben des Nonius gegen die Hauptskale immer einen Strich auf dem Nonius geben, der einem Strich auf der Hauptskala gegenübersteht, d.h. bei dem die Summe des Messwertes und des Noniuswertes ein Vielfaches von 1 ist. Bei einem Bruchteil von 0,1 mm ist dies die 1 auf dem Nonius (0,1 Messwert + 0,9mm - Abstand zwischen zwei Strichen auf dem Nonius), bei einem Bruchteil von z.B. 0,3 mm = 0,3 mm Messwert + 3 x 0,9 mm (0,27 mm) ist dies die 3 auf dem Nonius usw.
Nicht immer muss ein Nonius im Verhältnis 1/10 zur Hauptskale stehen. Die sogenannte Teilungsdifferenz kann z. B. auch 1/20 oder 1/50 betragen. Ein Nonius von 1/20 hat dabei 20 Teilstriche mit einem Abstand von 0,95 mm, ein Nonius von 1/50 50 Teilstriche mit einem Abstand von 0,98 mm von Teilstrich zu Teilstrich. Am Prinzip ändert sich dabei nichts. Man muss nur beachten, dass bei einem Nonius von 1/20 der Messwert ein Vielfaches von 0,05 mm bedeutet, d.h. 3 Teilsriche auf dem Nonius bedeuteten 3x0,05 mm = 0,15 mm, bei einem Nonius von 1/50 bedeuteten 3 Teilstriche 3 x 0,02mm = 0,06 mm.
So beeindruckend diese Genauigkeit erscheint, so wird hier doch bei dem 1/50 Nonius ein Grenzwert erreicht, das menschliche Auge gerade eben noch ohne Hilfsmittel ablesen kann. Ein hochwertiger digitaler Messschieber ist hier aufgrund seiner einfacher zu abzulesenden LCD-Anzeige einem Noniusmessschieber überlegen.
Allerdings sollte nicht vergessen werden das Messfehler durch z.b. Kippen des Messschenkels Verkannten des Messschiebers oder mechanische Verformung des Messschiebers größer sein können, als der Noniuswert. Eine Messgenauigkeit von 0,02 mm erreichen nur geübte Anwender. Unabhängig ob ein digitaler oder ein Messschieber mit Nonius eingesetzt wird.