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(yu)微(wei)(wei)傾螺旋(xuan)獲得水(shui)(shui)平視線(xian)的一(yi)種(zhong)常用水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)。作業(ye)時先用圓(yuan)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器將儀(yi)器粗(cu)略(lve)整(zheng)平，每次(ci)讀數(shu)(shu)前再借助(zhu)微(wei)(wei)傾螺旋(xuan)，使符合水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器在(zai)豎直(zhi)面內俯仰(yang)，直(zhi)到符合水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)氣泡精(jing)(jing)確居中，使視線(xian)水(shui)(shui)平。微(wei)(wei)傾的精(jing)(jing)密(mi)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)同普通水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)比較，前者(zhe)管(guan)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器的分(fen)劃值(zhi)小、靈(ling)敏度(du)高，望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的放大(da)(da)倍率大(da)(da)，明亮度(du)強，儀(yi)器結構堅固，特別是望(wang)遠(yuan)鏡(jing)與管(guan)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器之間的聯(lian)接牢固,裝有光(guang)(guang)學(xue)測(ce)(ce)微(wei)(wei)器，并(bing)配有精(jing)(jing)密(mi)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)標(biao)尺，以(yi)提高讀數(shu)(shu)精(jing)(jing)度(du)。中國生產的微(wei)(wei)傾式精(jing)(jing)密(mi)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)，其(qi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)放大(da)(da)倍率為40倍,管(guan)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器分(fen)劃值(zhi)為10″/2毫米(mi)，光(guang)(guang)學(xue)測(ce)(ce)微(wei)(wei)器最小讀數(shu)(shu)為0.05毫米(mi)，望(wang)遠(yuan)鏡(jing)照準(zhun)(zhun)部(bu)分(fen)、管(guan)水(shui)(shui)準(zhun)(zhun)器和光(guang)(guang)學(xue)測(ce)(ce)微(wei)(wei)器都(dou)共同安(an)裝在(zai)防(fang)熱罩內。

借助(zhu)于(yu)自(zi)動安平(ping)補(bu)償(chang)器獲(huo)得(de)水(shui)平(ping)視線(xian)的(de)(de)(de)一(yi)種水(shui)準(zhun)儀(yi)。它(ta)的(de)(de)(de)特點(dian)(dian)主(zhu)要(yao)是當(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)視線(xian)有微量(liang)傾斜時(shi)，補(bu)償(chang)器在(zai)(zai)重力作(zuo)用下(xia)對(dui)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)作(zuo)相(xiang)對(dui)移(yi)動,從而(er)能自(zi)動而(er)迅速地獲(huo)得(de)視線(xian)水(shui)平(ping)時(shi)的(de)(de)(de)標尺(chi)讀(du)數。補(bu)償(chang)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理(li)是：當(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)視線(xian)水(shui)平(ping)時(shi)，與物鏡(jing)(jing)主(zhu)點(dian)(dian)同(tong)高的(de)(de)(de)水(shui)準(zhun)標尺(chi)上(shang)物點(dian)(dian)P構成的(de)(de)(de)像(xiang)點(dian)(dian)Z0應落(luo)在(zai)(zai)十(shi)(shi)字(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)Z上(shang)。當(dang)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)對(dui)水(shui)平(ping)線(xian)傾斜一(yi)小角(jiao)α后，十(shi)(shi)字(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)Z向上(shang)移(yi)動，但像(xiang)點(dian)(dian)Z0仍在(zai)(zai)原(yuan)處，這(zhe)樣即(ji)產生一(yi)讀(du)數差Z0Z。當(dang)很小時(shi)可以(yi)認為Z0Z的(de)(de)(de)間距為α×f′（f′為物鏡(jing)(jing)焦距），這(zhe)時(shi)可在(zai)(zai)光(guang)路中K點(dian)(dian)裝(zhuang)一(yi)補(bu)償(chang)器，使(shi)光(guang)線(xian)產生屈折角(jiao)β，在(zai)(zai)可以(yi)滿足α×f′=β×S0（S0為補(bu)償(chang)器至十(shi)(shi)字(zi)絲中心的(de)(de)(de)距離(li)，即(ji)KZ）的(de)(de)(de)條件下(xia)，像(xiang)Z0就落(luo)在(zai)(zai)Z點(dian)(dian)上(shang)；或使(shi)十(shi)(shi)字(zi)絲自(zi)動對(dui)儀(yi)器作(zuo)反方向擺動，十(shi)(shi)字(zi)絲交(jiao)點(dian)(dian)Z落(luo)在(zai)(zai)Z0點(dian)(dian)上(shang)。

如(ru)光路(lu)中不采用光線屈折(zhe)而(er)采用平移時(shi)，只要平移量等于Z0Z，則(ze)十字絲(si)交點Z落(luo)在像點Z0上，也同樣能達到(dao)Z0和Z重合(he)的目(mu)的。自(zi)動(dong)安平補償(chang)器(qi)按結構可分(fen)為活(huo)動(dong)物鏡、活(huo)動(dong)十字絲(si)和懸(xuan)掛棱鏡等多種。補償(chang)裝(zhuang)置都有(you)一個“擺”，當望遠(yuan)鏡視線略有(you)傾(qing)斜時(shi)，補償(chang)元件將(jiang)產生(sheng)擺動(dong)，為使“擺”的擺動(dong)能盡(jin)快(kuai)地得到(dao)穩(wen)定，必須裝(zhuang)一空(kong)氣阻尼(ni)器(qi)或磁力(li)阻尼(ni)器(qi)。這種儀器(qi)較微傾(qing)水準儀工(gong)效高、精度穩(wen)定，尤(you)其(qi)在多風和氣溫變(bian)化大(da)的地區作業更(geng)為顯著。

利用激(ji)光(guang)(guang)束代替人(ren)工讀數的(de)一(yi)種水準(zhun)儀。將激(ji)光(guang)(guang)器發出(chu)的(de)激(ji)光(guang)(guang)束導入望遠(yuan)鏡筒內，使(shi)其沿(yan)視準(zhun)軸方向射出(chu)水平激(ji)光(guang)(guang)束。

利(li)用激光的(de)單(dan)色性和(he)相干性，可在望遠鏡(jing)物(wu)鏡(jing)前裝(zhuang)配一(yi)塊具(ju)有一(yi)定遮光圖(tu)案的(de)玻(bo)璃片或金屬片，即波(bo)(bo)帶板，使之所生(sheng)衍射干涉。經過望遠鏡(jing)調焦，在波(bo)(bo)帶板的(de)調焦范圍內，獲得一(yi)明亮而精細的(de)十字型或圓形的(de)激光光斑，從而更(geng)精確地照準目標。如在前、后水準標尺上配備能(neng)自動跟蹤的(de)光電接收(shou)靶(ba)，即可進行水準測量(liang)(liang)。在施(shi)工測量(liang)(liang)和(he)大(da)型構(gou)件裝(zhuang)配中，常用激光水準儀建(jian)立水平面或水平線。

數(shu)字水(shui)準儀(yi)是目前最先進(jin)的(de)水(shui)準儀(yi)，配合專(zhuan)門的(de)條碼水(shui)準尺(chi)(chi)，通過(guo)儀(yi)器中(zhong)內置的(de)數(shu)字成像(xiang)系統，自(zi)動獲取水(shui)準尺(chi)(chi)的(de)條碼讀(du)數(shu)，不再(zai)需要人工讀(du)數(shu)。這種儀(yi)器可大(da)大(da)降低測繪作業勞動強(qiang)度，避免人為(wei)的(de)主觀讀(du)數(shu)誤差(cha)，提高測量精度和效率。

電(dian)(dian)子(zi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)又(you)(you)稱(cheng)數字(zi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)，它是在自動(dong)安平水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)的(de)基礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)。它采用條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)標(biao)尺(chi)，各廠(chang)家標(biao)尺(chi)編碼(ma)(ma)的(de)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)圖案不相同(tong)，不能互換使(shi)(shi)用。2013年前照(zhao)準(zhun)(zhun)標(biao)尺(chi)和調(diao)(diao)焦(jiao)仍(reng)需目視進行(xing)。人工完成(cheng)(cheng)照(zhao)準(zhun)(zhun)和調(diao)(diao)焦(jiao)之后(hou)，標(biao)尺(chi)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)一(yi)方面(mian)被(bei)成(cheng)(cheng)像(xiang)在望(wang)遠鏡(jing)分化(hua)板上，供目視觀(guan)測(ce)，另一(yi)方面(mian)通過(guo)望(wang)遠鏡(jing)的(de)分光(guang)鏡(jing)，標(biao)尺(chi)條(tiao)(tiao)碼(ma)(ma)又(you)(you)被(bei)成(cheng)(cheng)像(xiang)在光(guang)電(dian)(dian)傳感器（又(you)(you)稱(cheng)探(tan)測(ce)器）上，即(ji)線陣CCD器件上，供電(dian)(dian)子(zi)讀數。因(yin)此(ci)，如果使(shi)(shi)用傳統(tong)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)標(biao)尺(chi)，電(dian)(dian)子(zi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)又(you)(you)可以像(xiang)普通自動(dong)安平水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)一(yi)樣(yang)使(shi)(shi)用。不過(guo)這時的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)(du)低于電(dian)(dian)子(zi)測(ce)量(liang)的(de)精(jing)度(du)(du)。特別(bie)是精(jing)密電(dian)(dian)子(zi)水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)，由于沒有光(guang)學測(ce)微器，當成(cheng)(cheng)普通自動(dong)安平水(shui)(shui)(shui)準(zhun)(zhun)儀(yi)使(shi)(shi)用時，其精(jing)度(du)(du)更低。