主要是瞄準目標，其次是測量距離。主要有物鏡、調焦透鏡、十字絲分劃板和目鏡構成。

用來指示水準儀的視準軸是否水平或豎是否鉛垂。依形狀分為管狀水準器和圓水準器。圓水準器精度低，用于粗略整平；管狀水準器精度高，用于精平。

支撐儀器上部，并通過中心螺旋與三腳架連接。基座主要由軸座、腳螺旋三角壓板和底板構成。

塔尺是一種套接的組合尺，其長度為3~5m，由兩節或三節套接在一起，尺的底部為零點，尺面上黑白格相間，每格寬度為1cm，有的為0.5cm，在米和分米處有數字注記。

折尺與塔尺的刻劃標注基本相同，只是尺子可以一分為二對折。使用時打開，方便使用和運輸。

尺長一般為3m，兩根尺為一對。尺的雙面均有刻劃，正面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）； 背面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。兩面的刻劃均為1cm，在分米處注有數字。兩根尺的黑面尺尺底均從零開始，而紅面尺尺底，一根4.687m 開始，另一根從4.787m 開始。

借(jie)助于微傾(qing)螺(luo)旋獲得(de)水(shui)(shui)(shui)平視線的(de)(de)一(yi)種常用(yong)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)。作業時先(xian)用(yong)圓水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)將儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)粗略整平，每次讀(du)數(shu)前再借(jie)助微傾(qing)螺(luo)旋，使(shi)符(fu)(fu)合水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在豎直(zhi)面內(nei)(nei)俯仰，直(zhi)到符(fu)(fu)合水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)氣泡精(jing)確(que)居(ju)中(zhong)，使(shi)視線水(shui)(shui)(shui)平。微傾(qing)的(de)(de)精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)同普通水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)比較，前者管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)分劃值小(xiao)、靈敏度高(gao)，望遠(yuan)鏡的(de)(de)放(fang)大倍率大，明亮度強，儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)結構堅固(gu)，特別是望遠(yuan)鏡與管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)之間(jian)的(de)(de)聯(lian)接牢固(gu),裝有光學(xue)測(ce)微器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，并配有精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)標(biao)尺(chi)，以提高(gao)讀(du)數(shu)精(jing)度。中(zhong)國生產的(de)(de)微傾(qing)式精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)，其(qi)望遠(yuan)鏡放(fang)大倍率為40倍,管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)分劃值為10″/2毫(hao)米，光學(xue)測(ce)微器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)最小(xiao)讀(du)數(shu)為0.05毫(hao)米，望遠(yuan)鏡照(zhao)準(zhun)(zhun)(zhun)部(bu)分、管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和光學(xue)測(ce)微器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)都共同安裝在防(fang)熱罩內(nei)(nei)。

借助于自動(dong)安平補(bu)(bu)償(chang)(chang)器(qi)獲得水平視(shi)線(xian)的(de)(de)一(yi)種水準儀。它的(de)(de)特點主要是當(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)視(shi)線(xian)有微量(liang)傾斜時(shi)(shi)(shi)，補(bu)(bu)償(chang)(chang)器(qi)在(zai)重力作(zuo)(zuo)用下對(dui)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)作(zuo)(zuo)相對(dui)移動(dong),從而能自動(dong)而迅速地獲得視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)標(biao)尺(chi)讀(du)數(shu)。補(bu)(bu)償(chang)(chang)的(de)(de)基本原理是：當(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)(shi)，與物(wu)鏡(jing)主點同高(gao)的(de)(de)水準標(biao)尺(chi)上物(wu)點P構成的(de)(de)像(xiang)點Z0應(ying)落(luo)在(zai)十字(zi)(zi)絲(si)交點Z上。當(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)對(dui)水平線(xian)傾斜一(yi)小(xiao)角(jiao)α后，十字(zi)(zi)絲(si)交點Z向(xiang)上移動(dong)，但(dan)像(xiang)點Z0仍(reng)在(zai)原處，這(zhe)(zhe)樣即(ji)產(chan)生一(yi)讀(du)數(shu)差Z0Z。當(dang)(dang)很小(xiao)時(shi)(shi)(shi)可(ke)以認(ren)為(wei)Z0Z的(de)(de)間距為(wei)α×f′（f′為(wei)物(wu)鏡(jing)焦距），這(zhe)(zhe)時(shi)(shi)(shi)可(ke)在(zai)光路中(zhong)K點裝一(yi)補(bu)(bu)償(chang)(chang)器(qi)，使光線(xian)產(chan)生屈折角(jiao)β，在(zai)可(ke)以滿足α×f′=β×S0（S0為(wei)補(bu)(bu)償(chang)(chang)器(qi)至十字(zi)(zi)絲(si)中(zhong)心(xin)的(de)(de)距離，即(ji)KZ）的(de)(de)條件(jian)下，像(xiang)Z0就落(luo)在(zai)Z點上；或使十字(zi)(zi)絲(si)自動(dong)對(dui)儀器(qi)作(zuo)(zuo)反(fan)方向(xiang)擺動(dong)，十字(zi)(zi)絲(si)交點Z落(luo)在(zai)Z0點上。

如光路中不(bu)采用光線屈(qu)折而采用平移時，只要平移量等(deng)于Z0Z，則十(shi)字(zi)絲(si)交點(dian)Z落在(zai)像點(dian)Z0上(shang)，也同(tong)樣能(neng)達到Z0和(he)Z重合(he)的目的。自動(dong)安平補(bu)償(chang)器按結構可分(fen)為(wei)活(huo)動(dong)物鏡(jing)(jing)、活(huo)動(dong)十(shi)字(zi)絲(si)和(he)懸掛棱鏡(jing)(jing)等(deng)多(duo)種。補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi)都有(you)一(yi)個“擺(bai)”，當望遠鏡(jing)(jing)視線略有(you)傾斜時，補(bu)償(chang)元件將(jiang)產(chan)生擺(bai)動(dong)，為(wei)使(shi)“擺(bai)”的擺(bai)動(dong)能(neng)盡快地(di)得到穩定，必須(xu)裝(zhuang)一(yi)空氣(qi)阻尼器或磁力阻尼器。這(zhe)種儀(yi)器較微傾水準儀(yi)工(gong)效(xiao)高、精度穩定，尤(you)其(qi)在(zai)多(duo)風和(he)氣(qi)溫變(bian)化大的地(di)區(qu)作業更(geng)為(wei)顯著。

利用激光束代替人(ren)工讀數的一種水準儀。將激光器發出(chu)的激光束導(dao)入望遠(yuan)鏡筒(tong)內，使(shi)其沿視準軸(zhou)方(fang)向射(she)出(chu)水平(ping)激光束。

利用(yong)激(ji)(ji)光(guang)的(de)單色(se)性和相干性，可在望遠鏡(jing)物鏡(jing)前裝(zhuang)配一(yi)塊(kuai)具有一(yi)定(ding)遮光(guang)圖案的(de)玻璃片或金屬(shu)片，即(ji)波(bo)帶板，使(shi)之所生衍射干涉。經過望遠鏡(jing)調焦，在波(bo)帶板的(de)調焦范圍(wei)內(nei)，獲得(de)一(yi)明亮而精細的(de)十字型(xing)或圓形(xing)的(de)激(ji)(ji)光(guang)光(guang)斑，從而更精確地照準(zhun)(zhun)目標。如(ru)在前、后水準(zhun)(zhun)標尺(chi)上配備能自動跟蹤的(de)光(guang)電(dian)接收靶，即(ji)可進行水準(zhun)(zhun)測量。在施工測量和大型(xing)構件裝(zhuang)配中(zhong)，常用(yong)激(ji)(ji)光(guang)水準(zhun)(zhun)儀建立水平(ping)面或水平(ping)線。

數(shu)字(zi)水準(zhun)儀(yi)(yi)是目前最先進(jin)的水準(zhun)儀(yi)(yi)，配合專門的條碼(ma)水準(zhun)尺(chi)，通過儀(yi)(yi)器(qi)中內置的數(shu)字(zi)成像系統(tong)，自動獲(huo)取水準(zhun)尺(chi)的條碼(ma)讀數(shu)，不再需要(yao)人工讀數(shu)。這種(zhong)儀(yi)(yi)器(qi)可大大降低測繪作(zuo)業(ye)勞(lao)動強(qiang)度，避免人為(wei)的主觀讀數(shu)誤差，提高(gao)測量(liang)精度和效率。

電(dian)(dian)子(zi)(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)又稱(cheng)數(shu)字水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)，它是(shi)在(zai)自動安(an)平水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)的(de)基(ji)礎上發展(zhan)起來的(de)。它采(cai)用條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)標(biao)(biao)尺(chi)，各廠(chang)家標(biao)(biao)尺(chi)編碼(ma)(ma)的(de)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)圖(tu)案不相同(tong)，不能互換(huan)使用。2013年前照(zhao)準(zhun)(zhun)(zhun)標(biao)(biao)尺(chi)和(he)調焦仍(reng)需目視(shi)進(jin)行(xing)。人工完成(cheng)照(zhao)準(zhun)(zhun)(zhun)和(he)調焦之后(hou)，標(biao)(biao)尺(chi)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)一(yi)方面被(bei)成(cheng)像(xiang)(xiang)在(zai)望(wang)遠(yuan)鏡分化板上，供目視(shi)觀測(ce)，另一(yi)方面通過望(wang)遠(yuan)鏡的(de)分光(guang)(guang)鏡，標(biao)(biao)尺(chi)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)又被(bei)成(cheng)像(xiang)(xiang)在(zai)光(guang)(guang)電(dian)(dian)傳感器（又稱(cheng)探測(ce)器）上，即線(xian)陣CCD器件上，供電(dian)(dian)子(zi)(zi)讀數(shu)。因此，如(ru)果使用傳統水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)標(biao)(biao)尺(chi)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)又可(ke)以像(xiang)(xiang)普(pu)通自動安(an)平水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)一(yi)樣使用。不過這時(shi)(shi)的(de)測(ce)量精(jing)度(du)低于(yu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)測(ce)量的(de)精(jing)度(du)。特別是(shi)精(jing)密(mi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)，由于(yu)沒有(you)光(guang)(guang)學測(ce)微器，當成(cheng)普(pu)通自動安(an)平水(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)(yi)使用時(shi)(shi)，其精(jing)度(du)更低。