小車四輪定位儀的工作原理是基于車輛四輪、轉向機構、前后車軸之間的安裝應具有特定的相對位置，這是廠家制定的標準值，四輪定位就是對這個位置進行調整恢復。

對于車輪前束和推力角的測量，需保證車體擺正且方向盤位于中間位置。通過拉線、光線照射或反射形成封閉直角四邊形，將車置于其中。安裝在車輪上的光學鏡面或傳感器能檢測前輪前束、后輪前束、左右車輪同軸度及推力角。

以光敏三極管式傳感器為例，當前束為零時，同一軸左右輪傳感器發射或反射的光束重合；不重合則說明車輪不同軸，能測軸距差。有前束時，左輪傳感器接收光束位置的偏差值表示右側車輪前束值，右輪同理。還能檢測車輛前后軸的平行度即推力角。

主銷后傾角和主銷內傾角不能直接測出，是基于幾何關系的間接測量。以套筒扳手為例，將扳手桿垂直立于桌面，下端向自己面前偏轉形成主銷后傾角，繞手柄軸線轉動會發現接桿偏轉。主銷內傾角測量原理類似。

四輪定位能增加行駛安全，減少輪胎磨損，保持直線行車，轉向后自動歸正，增加駕駛控制感，減少燃燒消耗，減低懸掛部件耗損。當車輛出現方向轉向沉重、發抖、跑偏、不正、不歸位或輪胎異常磨損，以及駕駛時車感異常，就應考慮檢查車輪定位值。調整四輪定位能提高操控性，保證輪胎正常狀態，延長輪胎壽命，減少磨損，提高燃油經濟性。定期進行四輪定位非常必要。