Composto por um órgão essencial um parafuso micrométrico com o passo de 1 milímetro que se move numa porca fixa num dos ramos de um estribo ou arco de aço bastante resistente e inflexível; o estribo tem o ramo oposto munido de um parafuso fixo com a extremidade em cone truncado, constituindo uma pequena mesa fixa contra a qual se pode ajustar perfeitamente a superfície da ponta do parafuso micrométrico, também talhada em cone truncado e com o mesmo eixo. Na porca do parafuso micrométrico está fixo um tubo que serve de bainha ao parafuso fora do estribo. Na cabeça do parafuso está fixa outra bainha que envolve a primeira, tendo o bordo livre em bisel, dividido e graduado em partes iguais.

Utilizado para medir fracas espessuras e mais frequentemente, os diâmetros dos fios metálicos empregues nos aparelhos elétricos.

Jean Louis Palmer apresentou, pela primeira vez, um micrómetro para requerer sua patente. O instrumento permitia a leitura de centésimos de milímetro, de maneira simples.
Com o decorrer do tempo, o micrómetro foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que o paquímetro. De modo geral, o instrumento é conhecido como micrómetro. Em França, em homenagem ao seu inventor, o micrómetro é denominado palmer.
Em 1890, Laroy S. Starrett patenteou um micrómetro mais aperfeiçoado, utilizando uma tampa para a haste, um módulo que aumentou a velocidade de medição e outras melhorias, o que transformou a versão antiga deste instrumento em uma ferramenta extremamente moderna, que mantém até hoje o mesmo princípio de funcionamento. Laroy S. Starrett é o fundador da Starrett, atualmente uma das maiores fabricantes de ferramentas e instrumentos de medição do mundo, com sede em diversos países.