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(zhu)于微(wei)(wei)傾螺旋獲得(de)水(shui)(shui)(shui)平(ping)視線的(de)(de)一種常用水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)。作(zuo)業時先用圓(yuan)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)將儀(yi)器(qi)粗略整平(ping)，每次讀(du)數(shu)前再借助(zhu)微(wei)(wei)傾螺旋，使符合水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)在豎直面(mian)內(nei)俯仰，直到符合水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)氣泡精(jing)確居(ju)中，使視線水(shui)(shui)(shui)平(ping)。微(wei)(wei)傾的(de)(de)精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)同普通水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)比較，前者管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)的(de)(de)分(fen)劃值小、靈敏度(du)高(gao)，望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)放(fang)大倍率大，明亮度(du)強，儀(yi)器(qi)結(jie)構堅固，特別是望(wang)(wang)遠(yuan)鏡與管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)之(zhi)間的(de)(de)聯接牢固,裝有光學測微(wei)(wei)器(qi)，并配(pei)有精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)標(biao)尺，以提高(gao)讀(du)數(shu)精(jing)度(du)。中國生(sheng)產的(de)(de)微(wei)(wei)傾式(shi)精(jing)密(mi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)，其望(wang)(wang)遠(yuan)鏡放(fang)大倍率為40倍,管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)分(fen)劃值為10″/2毫米，光學測微(wei)(wei)器(qi)最小讀(du)數(shu)為0.05毫米，望(wang)(wang)遠(yuan)鏡照準(zhun)(zhun)(zhun)部分(fen)、管水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)和(he)光學測微(wei)(wei)器(qi)都共同安(an)裝在防(fang)熱罩內(nei)。

借(jie)助于自動安(an)平補償(chang)(chang)器(qi)(qi)獲(huo)得(de)(de)水平視(shi)線(xian)的(de)(de)(de)一種水準(zhun)儀。它的(de)(de)(de)特(te)點(dian)(dian)(dian)主(zhu)要是當望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)視(shi)線(xian)有微(wei)量傾斜時(shi)(shi)，補償(chang)(chang)器(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)重力作(zuo)用下(xia)對望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)作(zuo)相對移動,從而能自動而迅速地獲(huo)得(de)(de)視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)的(de)(de)(de)標(biao)尺讀(du)數。補償(chang)(chang)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理是：當望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)視(shi)線(xian)水平時(shi)(shi)，與物(wu)鏡(jing)(jing)主(zhu)點(dian)(dian)(dian)同高的(de)(de)(de)水準(zhun)標(biao)尺上(shang)物(wu)點(dian)(dian)(dian)P構成(cheng)的(de)(de)(de)像點(dian)(dian)(dian)Z0應(ying)落(luo)(luo)在(zai)(zai)(zai)十(shi)(shi)(shi)字(zi)(zi)(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)(dian)Z上(shang)。當望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)對水平線(xian)傾斜一小角α后，十(shi)(shi)(shi)字(zi)(zi)(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)(dian)Z向(xiang)上(shang)移動，但像點(dian)(dian)(dian)Z0仍在(zai)(zai)(zai)原(yuan)處，這(zhe)樣即產生(sheng)一讀(du)數差Z0Z。當很小時(shi)(shi)可(ke)(ke)以(yi)認為(wei)(wei)Z0Z的(de)(de)(de)間(jian)距為(wei)(wei)α×f′（f′為(wei)(wei)物(wu)鏡(jing)(jing)焦距），這(zhe)時(shi)(shi)可(ke)(ke)在(zai)(zai)(zai)光(guang)路(lu)中K點(dian)(dian)(dian)裝一補償(chang)(chang)器(qi)(qi)，使光(guang)線(xian)產生(sheng)屈折角β，在(zai)(zai)(zai)可(ke)(ke)以(yi)滿足α×f′=β×S0（S0為(wei)(wei)補償(chang)(chang)器(qi)(qi)至十(shi)(shi)(shi)字(zi)(zi)(zi)絲中心(xin)的(de)(de)(de)距離，即KZ）的(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)，像Z0就落(luo)(luo)在(zai)(zai)(zai)Z點(dian)(dian)(dian)上(shang)；或使十(shi)(shi)(shi)字(zi)(zi)(zi)絲自動對儀器(qi)(qi)作(zuo)反方向(xiang)擺動，十(shi)(shi)(shi)字(zi)(zi)(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)(dian)Z落(luo)(luo)在(zai)(zai)(zai)Z0點(dian)(dian)(dian)上(shang)。

如光路(lu)中不(bu)采(cai)用(yong)光線屈折而采(cai)用(yong)平(ping)移(yi)時(shi)，只(zhi)要平(ping)移(yi)量等于Z0Z，則十字絲(si)交點Z落在像點Z0上，也同樣能(neng)達(da)到Z0和Z重合的目的。自動(dong)(dong)安平(ping)補(bu)償(chang)器按結構可分為活動(dong)(dong)物鏡(jing)、活動(dong)(dong)十字絲(si)和懸(xuan)掛棱(leng)鏡(jing)等多種。補(bu)償(chang)裝置(zhi)都有(you)一個“擺(bai)”，當望遠鏡(jing)視線略有(you)傾斜時(shi)，補(bu)償(chang)元(yuan)件(jian)將產生擺(bai)動(dong)(dong)，為使(shi)“擺(bai)”的擺(bai)動(dong)(dong)能(neng)盡快地(di)得(de)到穩(wen)定，必(bi)須(xu)裝一空氣(qi)阻(zu)(zu)尼器或磁力阻(zu)(zu)尼器。這種儀器較微傾水準儀工(gong)效(xiao)高、精度穩(wen)定，尤其在多風和氣(qi)溫變化大的地(di)區作業(ye)更為顯著。

利(li)用激光(guang)束代(dai)替人工讀(du)數的(de)一種(zhong)水準儀。將激光(guang)器發出的(de)激光(guang)束導入望(wang)遠(yuan)鏡(jing)筒內，使其沿視準軸方向(xiang)射(she)出水平激光(guang)束。

利用激光(guang)的單色性(xing)和相(xiang)干(gan)性(xing)，可(ke)在望遠(yuan)(yuan)鏡物鏡前裝(zhuang)配(pei)一塊(kuai)具(ju)有一定遮光(guang)圖案(an)的玻璃(li)片或金屬片，即波(bo)帶板，使之所生衍射干(gan)涉。經過望遠(yuan)(yuan)鏡調焦(jiao)，在波(bo)帶板的調焦(jiao)范圍內，獲得一明亮而精(jing)細的十字型或圓形的激光(guang)光(guang)斑(ban)，從而更(geng)精(jing)確地照(zhao)準目(mu)標(biao)。如(ru)在前、后水(shui)準標(biao)尺上配(pei)備(bei)能自動跟蹤(zong)的光(guang)電接收靶，即可(ke)進行水(shui)準測量。在施工測量和大型構件裝(zhuang)配(pei)中，常用激光(guang)水(shui)準儀建立水(shui)平面或水(shui)平線。

數(shu)字水(shui)(shui)準(zhun)儀(yi)是目前(qian)最先進的(de)水(shui)(shui)準(zhun)儀(yi)，配(pei)合(he)專門(men)的(de)條碼水(shui)(shui)準(zhun)尺(chi)，通過儀(yi)器中(zhong)內(nei)置(zhi)的(de)數(shu)字成像系統，自動(dong)獲(huo)取(qu)水(shui)(shui)準(zhun)尺(chi)的(de)條碼讀(du)數(shu)，不再需(xu)要人(ren)(ren)工讀(du)數(shu)。這(zhe)種儀(yi)器可大大降(jiang)低測繪作業勞動(dong)強度，避免人(ren)(ren)為的(de)主觀讀(du)數(shu)誤差，提高(gao)測量(liang)精度和效率。

電子(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)又(you)稱數(shu)字水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)，它是(shi)在(zai)自(zi)(zi)動安(an)平(ping)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)的基(ji)礎上(shang)發展起(qi)來的。它采用條碼(ma)標尺(chi)，各廠家(jia)標尺(chi)編碼(ma)的條碼(ma)圖案(an)不(bu)相同，不(bu)能(neng)互換使用。2013年前照準(zhun)(zhun)標尺(chi)和調焦(jiao)(jiao)仍(reng)需目視(shi)進行(xing)。人工完(wan)成(cheng)照準(zhun)(zhun)和調焦(jiao)(jiao)之(zhi)后，標尺(chi)條碼(ma)一(yi)方(fang)面被(bei)成(cheng)像(xiang)在(zai)望遠鏡分化板上(shang)，供目視(shi)觀(guan)測，另(ling)一(yi)方(fang)面通(tong)過望遠鏡的分光鏡，標尺(chi)條碼(ma)又(you)被(bei)成(cheng)像(xiang)在(zai)光電傳感器(qi)（又(you)稱探(tan)測器(qi)）上(shang)，即線陣(zhen)CCD器(qi)件(jian)上(shang)，供電子(zi)讀數(shu)。因(yin)此，如果使用傳統水(shui)準(zhun)(zhun)標尺(chi)，電子(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)又(you)可以(yi)像(xiang)普(pu)通(tong)自(zi)(zi)動安(an)平(ping)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)一(yi)樣使用。不(bu)過這(zhe)時(shi)的測量(liang)精度低于(yu)電子(zi)測量(liang)的精度。特(te)別是(shi)精密電子(zi)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)，由于(yu)沒有光學測微器(qi)，當成(cheng)普(pu)通(tong)自(zi)(zi)動安(an)平(ping)水(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)(yi)使用時(shi)，其精度更(geng)低。