Принцип работы матричного механизма заключается в следующем: микроскопические вольфрамовые иглы, выстроенные в определенном порядке (одним или двумя столбцами либо в форме ромба) на печатной головке (матрице), расположенной на каретке, приводятся в действие электромагнитами и, двигаясь по поперечным направляющим, в заданной последовательности ударяют по красящей ленте, упакованной в картридж. В результате на бумаге образуются крошечные вмятины, заполненные тонером. Их расположение и формирует текст или картинку. От количества игл зависит качество и скорость печати.
Для того чтобы иметь возможность использовать для печати носители разной толщины, в матричных принтерах имеется ручная или автоматическая функция регулировки зазора между бумагоопорным роликом и печатающей головкой.
Картридж матричного принтера содержит нейлоновую красящую ленту длиной около 6 м и узлы для ее протяжки и натяжения. Более короткая лента подкрашивается при помощи фетрового ролика, пропитанного краской, или специального бункера.
Матричные принтеры поддерживают алфавитно-цифровой и графический режимы. Однако при воспроизведении графических изображений скорость печати заметно падает.