หลักการทำงานของหน้าจอดอทเมทริกซ์คือการแสดงรูปแบบหรือข้อความที่ต้องการเป็นหลักโดยการควบคุมแสงและความมืดของจุดเล็กๆ หลายจุด จุดเล็กๆ เหล่านี้มักประกอบด้วยลูกปัดหลอดไฟ LED ซึ่งจัดเรียงในรูปแบบเมทริกซ์ที่มีหลายแถวและคอลัมน์ ด้วยการควบคุมแสงและความมืดของลูกปัดหลอดไฟ LED เหล่านี้ สามารถสร้างรูปแบบหรือข้อความที่แตกต่างกันได้ โดยเฉพาะ:
หลักการทำงานพื้นฐานของหน้าจอดอทเมทริกซ์เกิดขึ้นได้จากการควบคุมแถวและคอลัมน์ แต่ละแถวและแต่ละคอลัมน์เชื่อมต่อกับวงจรควบคุม และสามารถใช้วงจรควบคุมเพื่อเลือกเปิดใช้งานแถวหรือคอลัมน์เฉพาะ เพื่อให้ลูกปัดหลอดไฟ LED ที่เกี่ยวข้องสว่างขึ้นหรือดับลง
ในการใช้งานจริง การแสดงหน้าจอดอทเมทริกซ์ทำได้โดยการสแกนทีละบรรทัด ซึ่งหมายความว่าแถวแรกจะถูกเปิดใช้งานก่อน จากนั้นจึงเปิดใช้งานแถวที่สอง และต่อๆ ไปจนถึงแถวสุดท้าย การเปิดใช้งานแต่ละแถวจะทำให้เกิดแถวของลูกปัดหลอดไฟ LED สว่าง และด้วยการสแกนแถวทั้งหมดอย่างรวดเร็ว ก็จะสามารถสร้างภาพหรือข้อความที่ต่อเนื่องกันเป็นภาพได้
การแสดงผลแบบไดนามิกของหน้าจอดอทเมทริกซ์ยังใช้หลักการของการคงอยู่ของการมองเห็น กล่าวคือ ด้วยการรีเฟรชเนื้อหาบนหน้าจออย่างรวดเร็ว สายตามนุษย์จึงสามารถดูภาพแบบไดนามิกหรือภาพนิ่งต่อไปได้ แทนที่จะเป็นชุดภาพนิ่ง