水平仪用于测量小角度，在生产过程中常用以检验和调整机器或机件的水平位置或垂直位置，进而可对机器或机件作真直度或真平度的检验工作。
我们知道目前在工业界常用气泡水平仪或电子水平仪等二种，后者更可借着RS-232适配卡与个人计算机联机极为方便
1.气泡水平仪(Spritlevels)
气泡水平仪系检验机器安装面或平板是否水平，及测知倾斜方向与角度大小的测量仪器，其外形系用高级钢料制造架座，经精密加工后，其架座底座必须平整，座面中央装有纵长圆曲形状的玻璃管，也有在左端附加横向小型水平玻璃管，管内充满醚或酒精，并留有一小气泡，它在管中永远位于最高点。玻璃筒上在气泡两端均有刻度分划。通常，工厂安装机器时，常用气泡水平仪的灵敏度为0.01mm/m、0.02mm/m、0.04mm/m、0.05mm/m、0.1mm/m、0.3mm/m和0.4mm/m等规格，即是将水平仪置于1m长的直规或平板之上，当其中一端点有灵敏度指示大小的差异时，如灵敏度为0.01mm/m，即是表示直规或平板的两端点有0.01mm的高低差异(相当于两端点相差2秒)，当1m长的有hmm高度差时，气泡会一个刻度的差异。气泡水平仪的原理是利用气泡在玻璃管内，气泡可经常保持在最高位置的特性
对于一定的倾斜角，而欲使气泡的移动量大(即所谓灵敏度良好)，需增大圆弧半径(R)即可。若水平仪每刻度距离为2mm和灵敏度为0.01mm/m时，相当1m的两端点相差2秒。即是气泡管半径为206.185公尺，装置在框架内，不同灵敏度即有不同半径，而与框架长短并无直接关系。
使用水平仪应先行检查，先将水平仪放在平板上，读取气泡的刻度大小，然后将水平仪反转置于同一位置，再读取其刻度大小，若读数相同，即表示水平仪底座与气泡管相互间的关系是正确的。否则，需用微调螺丝调整直到读数完全相同，才可作测量工作。若想检查水平仪精度，可用正弦杆和量块组成的已知角度大小。同时，欲测量较大倾斜角也可配合正弦杆与水平仪共同使用。
2.电子水平仪(Electroniclevels)
电子式水平仪，它用来测量高精度的工具机，如NC车床、铣床、切削加工机、三次元量床等床面，其灵敏度非常高，若以测量时可左右偏移25刻度计算，测量工件只在一定的倾斜范围内均可测量。
电子水平仪的主要原理有电感式和电容式等两种。根据测量方向不同还可分为一维和二维电子水平仪.
电感式原理：当水平仪的基座因待测工件倾斜而倾斜时，其内部摆锤因移动所造成感应线圈的电压变化。电容式水平仪其测量原理为一圆形摆锤自由悬挂在细在线，摆锤受地心重力所影响，且悬浮于无摩擦状况。摆锤的两边均设有电极且间隙相同时电容量是相等，若水平仪受待测工件所影响而造成，两间隙不同距离改变即产生电容不同，形成角度的差异。