拉伸矯平機的工作原理主要基於材料的塑性變形和應力消除。

首先，將待矯平的板材兩端用夾具牢固夾持。然後，通過拉伸裝置對板材施加一個超過其屈服強度的拉伸力，使板材在長度方向上發生塑性伸長。在這個拉伸過程中，板材內部的晶體結構發生滑移和重新排列，原本存在的殘餘應力得以釋放和重新分布。

當拉伸到一定程度後，保持該拉伸狀態一段時間，讓板材內部的應力充分調整和均衡。

最後，緩慢地卸載拉伸力，板材會發生一定的彈性回縮，但由於之前的塑性變形和應力重新分布，板材在恢複後能夠達到較為平整的狀態。