瀝青針入度儀的工作原理是通過在標準的溫度、荷載和時間條件下，讓標準針垂直插入瀝青樣品，然后測量針的刺入深度，以此來評估瀝青的稠度和軟硬程度。

具體來說，首先要將瀝青樣品加熱融化并倒入專用試皿，然后把試皿放入儀器的恒溫浴中，使樣品溫度穩定在標準規定的溫度，如 25℃、5℃等。儀器配備有符合標準的金屬針，其直徑、重量都有明確規定，常見的針重量為 100g。針的上方連接著固定重量的砝碼，確保探針下刺時的壓力恒定。

當樣品溫度達到設定值且穩定后，通過儀器的升降機構將標準針緩慢降至接近樣品表面，直至針尖剛好接觸樣品表面，此時儀器會有接觸感應或視覺校準環節來確保初始位置準確。隨后，儀器釋放砝碼與標準針，讓其在無外力干擾的情況下，自由刺入瀝青樣品中，并嚴格控制刺入時間，通常為 5 秒。5 秒后，儀器會立即停止探針的下刺動作，并通過內置的精密測量裝置，如游標卡尺、電子傳感器等，讀取標準針從樣品表面到刺入低點的垂直深度，這個深度值就是瀝青的 “針入度"，單位通常為 0.1mm。數值越大，說明瀝青在該溫度下越軟、稠度越小；數值越小，則說明瀝青越硬、稠度越大。