Dans ce qui suit, la valeur instantanée de la tension aux bornes du circuit tension du wattmètre est notée `u(t)` et l'intensité instantanée du courant à travers le circuit courant est notée `i(t)`.
La valeur affichée par le wattmètre est égale à la valeur moyenne du produit `u(t) cdot i(t)` soit :
`W_"indic" = 1/T int_0^T u(t) cdot i(t) cdot dt`
Dans le cas particulier où au moins une des deux grandeurs est sinusoïdale, l'indication du wattmètre ne dépend que des fondamentaux.
Si la tension et le courant sont sinusoïdaux, les vecteurs `vec U` et `vec I` leur sont associés, dans ce cas, la valeur affichée par le wattmètre correspond aussi au produit scalaire des vecteurs :
`W_"indic" = vec U cdot vec I = U cdot I cdot cos (hat(vec U, vec I))`
Si la tension est sinusoïdale alors que le courant ne l'est pas, le vecteur `vec U` est associé à la tension et le vecteur `vec I_1` est associé au fondamental du courant, la valeur affichée par le wattmètre correspond aussi au produit scalaire des vecteurs :
`W_"indic" = vec U cdot vec I_1 = U cdot I_1 cdot cos (hat(vec U, vec I_1))`
Le choix de la connexion des bornes du circuit « tension » du wattmètre et du circuit « courant » est important : sur le montage représenté ci-dessus, les positions des astérisques repérant les bornes des circuits « tension » et « courant » ont une incidence sur le signe de l'indication du wattmètre.
Dans le cas contraire, la tension n’est pas sinusoïdale alors que le courant l'est,
le vecteur `vec U_1` est associé au fondamental de la tension et le vecteur `vec I`
est associé au courant, la valeur affichée par le wattmètre correspond au produit scalaire des vecteurs :
`W_"indic" = vec U_1 cdot vec I = U_1 cdot I cdot cos (hat(vec U_1, vec I))`