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(wei)(wei)(wei)傾(qing)螺旋獲(huo)得水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平視(shi)線的(de)一種常用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)。作業(ye)時先用(yong)圓水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)將(jiang)儀(yi)器(qi)粗(cu)略整平，每次(ci)讀數前(qian)再借(jie)助微(wei)(wei)(wei)傾(qing)螺旋，使(shi)符(fu)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)在豎直面內(nei)俯仰，直到符(fu)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)氣泡精確居中，使(shi)視(shi)線水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平。微(wei)(wei)(wei)傾(qing)的(de)精密水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)同普通(tong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)比(bi)較，前(qian)者管(guan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)的(de)分(fen)劃(hua)值(zhi)小(xiao)、靈敏度高(gao)(gao)，望(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)放大(da)倍(bei)率(lv)大(da)，明(ming)亮(liang)度強，儀(yi)器(qi)結(jie)構堅固，特別是(shi)望(wang)(wang)遠鏡(jing)與管(guan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)之(zhi)間的(de)聯接牢固,裝有(you)光學(xue)測(ce)微(wei)(wei)(wei)器(qi)，并配(pei)有(you)精密水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)標(biao)尺，以提高(gao)(gao)讀數精度。中國生產的(de)微(wei)(wei)(wei)傾(qing)式精密水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)儀(yi)，其望(wang)(wang)遠鏡(jing)放大(da)倍(bei)率(lv)為(wei)40倍(bei),管(guan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)分(fen)劃(hua)值(zhi)為(wei)10″/2毫(hao)(hao)米(mi)，光學(xue)測(ce)微(wei)(wei)(wei)器(qi)最(zui)小(xiao)讀數為(wei)0.05毫(hao)(hao)米(mi)，望(wang)(wang)遠鏡(jing)照準(zhun)(zhun)(zhun)部分(fen)、管(guan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)(zhun)器(qi)和光學(xue)測(ce)微(wei)(wei)(wei)器(qi)都共同安(an)裝在防熱(re)罩內(nei)。

借助(zhu)于自動安平(ping)(ping)補(bu)償器(qi)獲得水(shui)(shui)平(ping)(ping)視線(xian)(xian)(xian)的一(yi)(yi)種水(shui)(shui)準(zhun)儀(yi)。它的特(te)點(dian)(dian)(dian)主(zhu)要是當(dang)(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)視線(xian)(xian)(xian)有(you)微量(liang)傾斜(xie)時，補(bu)償器(qi)在(zai)重(zhong)力(li)作(zuo)用下(xia)對望(wang)遠(yuan)鏡(jing)作(zuo)相對移(yi)動,從而(er)能自動而(er)迅速(su)地獲得視線(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)平(ping)(ping)時的標(biao)尺讀(du)數(shu)(shu)。補(bu)償的基本原理是：當(dang)(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)視線(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)平(ping)(ping)時，與(yu)物(wu)鏡(jing)主(zhu)點(dian)(dian)(dian)同高的水(shui)(shui)準(zhun)標(biao)尺上物(wu)點(dian)(dian)(dian)P構(gou)成的像點(dian)(dian)(dian)Z0應落在(zai)十(shi)字(zi)(zi)(zi)(zi)絲(si)(si)交點(dian)(dian)(dian)Z上。當(dang)(dang)(dang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)對水(shui)(shui)平(ping)(ping)線(xian)(xian)(xian)傾斜(xie)一(yi)(yi)小(xiao)角(jiao)α后，十(shi)字(zi)(zi)(zi)(zi)絲(si)(si)交點(dian)(dian)(dian)Z向(xiang)上移(yi)動，但像點(dian)(dian)(dian)Z0仍(reng)在(zai)原處，這(zhe)樣即(ji)產生一(yi)(yi)讀(du)數(shu)(shu)差Z0Z。當(dang)(dang)(dang)很小(xiao)時可以(yi)認為Z0Z的間距為α×f′（f′為物(wu)鏡(jing)焦距），這(zhe)時可在(zai)光路中K點(dian)(dian)(dian)裝一(yi)(yi)補(bu)償器(qi)，使(shi)(shi)光線(xian)(xian)(xian)產生屈折角(jiao)β，在(zai)可以(yi)滿足α×f′=β×S0（S0為補(bu)償器(qi)至(zhi)十(shi)字(zi)(zi)(zi)(zi)絲(si)(si)中心(xin)的距離(li)，即(ji)KZ）的條件下(xia)，像Z0就(jiu)落在(zai)Z點(dian)(dian)(dian)上；或(huo)使(shi)(shi)十(shi)字(zi)(zi)(zi)(zi)絲(si)(si)自動對儀(yi)器(qi)作(zuo)反(fan)方向(xiang)擺動，十(shi)字(zi)(zi)(zi)(zi)絲(si)(si)交點(dian)(dian)(dian)Z落在(zai)Z0點(dian)(dian)(dian)上。

如光(guang)路(lu)中(zhong)不采(cai)用(yong)光(guang)線(xian)(xian)屈折而(er)采(cai)用(yong)平移時，只(zhi)要平移量等于Z0Z，則十(shi)字絲交點Z落(luo)在(zai)像(xiang)點Z0上，也同樣能達到Z0和(he)(he)Z重合(he)的目的。自動安平補償器(qi)(qi)按結構可分為活動物鏡、活動十(shi)字絲和(he)(he)懸(xuan)掛棱鏡等多種。補償裝置都有(you)一個(ge)“擺”，當望遠鏡視線(xian)(xian)略有(you)傾斜(xie)時，補償元件(jian)將產生擺動，為使“擺”的擺動能盡快地得到穩定(ding)，必須裝一空氣(qi)阻尼(ni)器(qi)(qi)或磁力阻尼(ni)器(qi)(qi)。這種儀器(qi)(qi)較微傾水(shui)準儀工效高(gao)、精度穩定(ding)，尤其在(zai)多風和(he)(he)氣(qi)溫變化大的地區作(zuo)業(ye)更為顯著。

利(li)用激(ji)光束代替(ti)人(ren)工讀數的(de)(de)一種(zhong)水準(zhun)儀。將激(ji)光器(qi)發出的(de)(de)激(ji)光束導入望遠鏡筒內(nei)，使其(qi)沿(yan)視準(zhun)軸方(fang)向射出水平激(ji)光束。

利(li)用(yong)激光(guang)(guang)(guang)的(de)單色(se)性和相干性，可(ke)在望遠(yuan)鏡物鏡前裝配一塊具有一定(ding)遮光(guang)(guang)(guang)圖(tu)案的(de)玻璃片或金屬片，即波(bo)帶(dai)(dai)板，使之(zhi)所生衍射(she)干涉。經過望遠(yuan)鏡調焦，在波(bo)帶(dai)(dai)板的(de)調焦范圍內，獲得(de)一明亮而(er)精(jing)細的(de)十字型或圓形的(de)激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)斑，從(cong)而(er)更精(jing)確地照(zhao)準目標(biao)。如在前、后水準標(biao)尺上配備能自動跟蹤的(de)光(guang)(guang)(guang)電接收靶，即可(ke)進(jin)行水準測量。在施工測量和大(da)型構件(jian)裝配中(zhong)，常用(yong)激光(guang)(guang)(guang)水準儀建立水平面或水平線。

數字水(shui)準儀是目前最先(xian)進的(de)水(shui)準儀，配合(he)專門的(de)條碼水(shui)準尺(chi)(chi)，通過儀器(qi)中內置的(de)數字成像(xiang)系統，自動獲(huo)取水(shui)準尺(chi)(chi)的(de)條碼讀(du)(du)數，不(bu)再需要人工讀(du)(du)數。這種儀器(qi)可(ke)大(da)大(da)降低測繪作業勞動強(qiang)度，避免人為(wei)的(de)主(zhu)觀(guan)讀(du)(du)數誤差，提高測量精度和(he)效率(lv)。

電子(zi)水(shui)準(zhun)儀又(you)(you)稱數(shu)字水(shui)準(zhun)儀，它是在(zai)自(zi)動安平(ping)水(shui)準(zhun)儀的(de)基礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)起來(lai)的(de)。它采用(yong)(yong)條(tiao)碼(ma)標尺(chi)(chi)，各廠家標尺(chi)(chi)編碼(ma)的(de)條(tiao)碼(ma)圖案(an)不(bu)相同(tong)，不(bu)能互(hu)換使(shi)用(yong)(yong)。2013年前(qian)照(zhao)準(zhun)標尺(chi)(chi)和(he)調焦(jiao)仍需(xu)目(mu)(mu)視(shi)進行(xing)。人工完成照(zhao)準(zhun)和(he)調焦(jiao)之(zhi)后，標尺(chi)(chi)條(tiao)碼(ma)一(yi)方(fang)(fang)面被成像在(zai)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)分化板上(shang)，供目(mu)(mu)視(shi)觀測(ce)(ce)(ce)，另一(yi)方(fang)(fang)面通過望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)分光(guang)鏡(jing)(jing)，標尺(chi)(chi)條(tiao)碼(ma)又(you)(you)被成像在(zai)光(guang)電傳(chuan)感器(qi)（又(you)(you)稱探測(ce)(ce)(ce)器(qi)）上(shang)，即(ji)線陣(zhen)CCD器(qi)件上(shang)，供電子(zi)讀數(shu)。因此，如果(guo)使(shi)用(yong)(yong)傳(chuan)統水(shui)準(zhun)標尺(chi)(chi)，電子(zi)水(shui)準(zhun)儀又(you)(you)可以像普(pu)通自(zi)動安平(ping)水(shui)準(zhun)儀一(yi)樣使(shi)用(yong)(yong)。不(bu)過這時(shi)的(de)測(ce)(ce)(ce)量精(jing)度(du)低于(yu)電子(zi)測(ce)(ce)(ce)量的(de)精(jing)度(du)。特別是精(jing)密電子(zi)水(shui)準(zhun)儀，由(you)于(yu)沒有光(guang)學測(ce)(ce)(ce)微器(qi)，當成普(pu)通自(zi)動安平(ping)水(shui)準(zhun)儀使(shi)用(yong)(yong)時(shi)，其(qi)精(jing)度(du)更低。