Lo sferometro è uno strumento molto sensibile per la misura di piccoli spessori (lamine metalliche o lastre di vetro) e del raggio di curvatura di oggetti sferici. In quest'ultimo caso il suo impiego principale è nella determinazione del raggio di curvatura delle lenti di vetro, le cui superfici (diottri) sono appunto porzioni di calotta sferica, o di quello degli specchi sferici. Non a caso l'etimo greco del nome vuol dire "misuro la sfera".
La vite micrometrica (al centro dell'appoggio a treppiede con base equilatera) ha un passo di 0,1 mm, il che significa che a ogni giro la punta ad essa collegata si alza o si abbassa di 0,1 mm. Lo spostamento massimo è di 40 mm da entrambe le parti e misurato tramite la scala graduata verticale. All'altra estremità della vite è presente un disco d'acciaio diviso in 500 parti: in questo modo si poteva apprezzare 1/500 di giro (cioè 1/500 di millimetro), da cui segue che la sensibilità dello strumento è di 2 micron (0,002 mm).
Nelle misure di spessori si faceva in modo che le punte del treppiede toccassero tutte una superficie di riferimento (disco di vetro sottostante), mentre la punta della vite micrometrica andava a toccare al superficie superiore dell'oggetto. Nel caso invece della determinazione del raggio di curvatura di una lente, tutte le punte toccavano la superficie dell'oggetto. Dopodichè una formula opportuna (in cui figura una caratteristica geometrica della base d'appoggio del dispositivo), consentiva il calcolo immediato del raggio di curvatura.
Indicando con R il raggio di curvatura della lente, con d la distanza tra le punte del treppiede equilatero (nota perché fornita con il dispositivo) e con E il valore letto tramite le scale dello strumento, il raggio di curvatura è dato dalla relazione: