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。

借助于微(wei)(wei)傾(qing)(qing)螺旋獲(huo)得水(shui)(shui)(shui)平視(shi)線的(de)一(yi)種常用水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)。作(zuo)業時先用圓水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)將(jiang)儀(yi)器(qi)粗略(lve)整平，每(mei)次讀數前再借助微(wei)(wei)傾(qing)(qing)螺旋，使(shi)符合(he)(he)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)在豎(shu)直面內俯仰(yang)，直到符合(he)(he)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)氣泡精(jing)確居(ju)中(zhong)，使(shi)視(shi)線水(shui)(shui)(shui)平。微(wei)(wei)傾(qing)(qing)的(de)精(jing)密水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)同(tong)普通水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)比較，前者管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)的(de)分劃(hua)值小、靈(ling)敏度(du)(du)高，望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)放大(da)(da)倍率大(da)(da)，明亮度(du)(du)強，儀(yi)器(qi)結構(gou)堅固，特別(bie)是望(wang)(wang)遠(yuan)鏡與管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)之間的(de)聯接牢固,裝(zhuang)有光學測微(wei)(wei)器(qi)，并(bing)配有精(jing)密水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)標尺，以提高讀數精(jing)度(du)(du)。中(zhong)國生產的(de)微(wei)(wei)傾(qing)(qing)式精(jing)密水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)，其望(wang)(wang)遠(yuan)鏡放大(da)(da)倍率為(wei)40倍,管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)分劃(hua)值為(wei)10″/2毫米，光學測微(wei)(wei)器(qi)最(zui)小讀數為(wei)0.05毫米，望(wang)(wang)遠(yuan)鏡照準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)部(bu)分、管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)和(he)光學測微(wei)(wei)器(qi)都共同(tong)安裝(zhuang)在防熱罩內。

借(jie)助于自動(dong)(dong)安平(ping)(ping)(ping)補(bu)(bu)償器(qi)獲(huo)得水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)視(shi)線(xian)的(de)(de)(de)一種水(shui)(shui)準(zhun)儀(yi)。它的(de)(de)(de)特點(dian)(dian)主(zhu)要(yao)是(shi)當望遠鏡(jing)(jing)視(shi)線(xian)有微量傾(qing)斜時(shi)，補(bu)(bu)償器(qi)在(zai)重(zhong)力作用下(xia)(xia)對(dui)望遠鏡(jing)(jing)作相(xiang)對(dui)移(yi)動(dong)(dong),從而能自動(dong)(dong)而迅速地獲(huo)得視(shi)線(xian)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)時(shi)的(de)(de)(de)標(biao)尺讀(du)數。補(bu)(bu)償的(de)(de)(de)基(ji)本原理是(shi)：當望遠鏡(jing)(jing)視(shi)線(xian)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)時(shi)，與物鏡(jing)(jing)主(zhu)點(dian)(dian)同高的(de)(de)(de)水(shui)(shui)準(zhun)標(biao)尺上(shang)(shang)物點(dian)(dian)P構成的(de)(de)(de)像(xiang)點(dian)(dian)Z0應落在(zai)十(shi)字絲(si)(si)交點(dian)(dian)Z上(shang)(shang)。當望遠鏡(jing)(jing)對(dui)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)線(xian)傾(qing)斜一小角α后，十(shi)字絲(si)(si)交點(dian)(dian)Z向(xiang)上(shang)(shang)移(yi)動(dong)(dong)，但像(xiang)點(dian)(dian)Z0仍在(zai)原處(chu)，這(zhe)樣即(ji)產生一讀(du)數差Z0Z。當很小時(shi)可以認為(wei)Z0Z的(de)(de)(de)間距為(wei)α×f′（f′為(wei)物鏡(jing)(jing)焦距），這(zhe)時(shi)可在(zai)光(guang)路中(zhong)K點(dian)(dian)裝一補(bu)(bu)償器(qi)，使(shi)(shi)光(guang)線(xian)產生屈折角β，在(zai)可以滿足(zu)α×f′=β×S0（S0為(wei)補(bu)(bu)償器(qi)至十(shi)字絲(si)(si)中(zhong)心的(de)(de)(de)距離，即(ji)KZ）的(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)，像(xiang)Z0就落在(zai)Z點(dian)(dian)上(shang)(shang)；或(huo)使(shi)(shi)十(shi)字絲(si)(si)自動(dong)(dong)對(dui)儀(yi)器(qi)作反方向(xiang)擺動(dong)(dong)，十(shi)字絲(si)(si)交點(dian)(dian)Z落在(zai)Z0點(dian)(dian)上(shang)(shang)。

如光路中不采(cai)用(yong)光線屈折而采(cai)用(yong)平移時，只要(yao)平移量等(deng)于Z0Z，則十字絲交(jiao)點Z落在像點Z0上(shang)，也同樣能達到Z0和(he)Z重合的目的。自動安平補(bu)(bu)償(chang)器按結構可分為活動物(wu)鏡、活動十字絲和(he)懸(xuan)掛棱鏡等(deng)多種。補(bu)(bu)償(chang)裝(zhuang)置都有(you)一個“擺(bai)”，當(dang)望遠(yuan)鏡視(shi)線略有(you)傾(qing)斜時，補(bu)(bu)償(chang)元件將(jiang)產生擺(bai)動，為使“擺(bai)”的擺(bai)動能盡快地(di)得到穩定(ding)(ding)，必須裝(zhuang)一空氣阻(zu)尼器或磁力阻(zu)尼器。這(zhe)種儀器較微傾(qing)水準儀工效(xiao)高、精度穩定(ding)(ding)，尤其在多風和(he)氣溫變化大(da)的地(di)區作(zuo)業更為顯(xian)著。

利用(yong)激(ji)(ji)光束(shu)代替人工讀數的一種水準儀。將激(ji)(ji)光器(qi)發出(chu)的激(ji)(ji)光束(shu)導(dao)入望遠(yuan)鏡筒內，使其沿(yan)視準軸方向射出(chu)水平(ping)激(ji)(ji)光束(shu)。

利(li)用激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)單色性(xing)和(he)(he)相(xiang)干性(xing)，可在望遠鏡(jing)物鏡(jing)前(qian)裝配(pei)一塊具有一定遮光(guang)(guang)圖案(an)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃片或金(jin)屬片，即波帶板，使之所(suo)生(sheng)衍射(she)干涉(she)。經(jing)過望遠鏡(jing)調焦，在波帶板的(de)(de)(de)(de)(de)調焦范(fan)圍內，獲得一明(ming)亮而(er)精細的(de)(de)(de)(de)(de)十字型或圓形的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑，從而(er)更(geng)精確(que)地照準(zhun)(zhun)目標。如在前(qian)、后(hou)水準(zhun)(zhun)標尺(chi)上配(pei)備能自(zi)動跟蹤的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)電接(jie)收靶，即可進(jin)行水準(zhun)(zhun)測(ce)量(liang)。在施(shi)工測(ce)量(liang)和(he)(he)大(da)型構件裝配(pei)中，常用激(ji)光(guang)(guang)水準(zhun)(zhun)儀建(jian)立水平面或水平線。

數(shu)字(zi)水準(zhun)儀是目前最先進的水準(zhun)儀，配合專(zhuan)門的條碼水準(zhun)尺，通過儀器(qi)中內置的數(shu)字(zi)成像系統，自動(dong)(dong)獲取(qu)水準(zhun)尺的條碼讀(du)數(shu)，不再需要(yao)人工讀(du)數(shu)。這(zhe)種(zhong)儀器(qi)可大大降低(di)測繪作業勞(lao)動(dong)(dong)強度，避免人為(wei)的主觀(guan)讀(du)數(shu)誤(wu)差(cha)，提高測量精度和效率(lv)。

電(dian)(dian)子(zi)水準儀(yi)(yi)又(you)(you)稱數(shu)字水準儀(yi)(yi)，它(ta)是在(zai)自動(dong)(dong)安平(ping)水準儀(yi)(yi)的(de)基礎上發展(zhan)起來的(de)。它(ta)采用條碼標(biao)(biao)(biao)尺(chi)，各廠家標(biao)(biao)(biao)尺(chi)編碼的(de)條碼圖案不相同(tong)，不能互(hu)換使(shi)用。2013年(nian)前照準標(biao)(biao)(biao)尺(chi)和調(diao)焦仍(reng)需目視進行。人(ren)工完成(cheng)照準和調(diao)焦之(zhi)后(hou)，標(biao)(biao)(biao)尺(chi)條碼一(yi)方面被(bei)成(cheng)像在(zai)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)分(fen)化板(ban)上，供目視觀(guan)測，另一(yi)方面通(tong)過(guo)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)分(fen)光鏡(jing)，標(biao)(biao)(biao)尺(chi)條碼又(you)(you)被(bei)成(cheng)像在(zai)光電(dian)(dian)傳感器(qi)（又(you)(you)稱探測器(qi)）上，即線(xian)陣CCD器(qi)件上，供電(dian)(dian)子(zi)讀(du)數(shu)。因(yin)此，如果使(shi)用傳統水準標(biao)(biao)(biao)尺(chi)，電(dian)(dian)子(zi)水準儀(yi)(yi)又(you)(you)可以(yi)像普通(tong)自動(dong)(dong)安平(ping)水準儀(yi)(yi)一(yi)樣(yang)使(shi)用。不過(guo)這(zhe)時(shi)的(de)測量精度低于電(dian)(dian)子(zi)測量的(de)精度。特(te)別是精密電(dian)(dian)子(zi)水準儀(yi)(yi)，由(you)于沒有光學(xue)測微器(qi)，當成(cheng)普通(tong)自動(dong)(dong)安平(ping)水準儀(yi)(yi)使(shi)用時(shi)，其(qi)精度更低。