其原理是由浮子感應水位的升降。有用機械方式直接使浮子傳動記錄結構的普通水位計，有把浮子提供的轉角量轉換成增量電脈沖或二進制編碼脈沖作遠距離傳輸的電傳、數傳水位計，還有用微型浮子和許多干簧管組成的數字傳感水位計等。應用較廣的是機械式水位計。

光纖水位計包括水位計傳感器部分和控制電路終端部分。其中，水位計傳感器部分采用光路耦合調節設備與光纜連接用于傳遞承載水位信息的光信號，控制電路終端部分采用激光調制技術，發送不同功能的調制激光信號，通過調制、對比與檢測，獲得水位的準確信息。

又稱接觸式水位計，利用重錘上的電測針接觸水面發出電信號，使電機正轉或逆轉，隨時跟蹤水面點的位置，從而測定水位。一般在較陡岸坡上架設鐵管，懸錘和懸索在管道中升降，驅動記錄或訊號裝置。

它的工作原理是測量水壓力，推算水位。其特點是不需建靜水測井，可以將傳感器固定在河底，用引壓管消除大氣壓力，從而直接測得水位。壓力式水位計有兩類。一類為氣泡型，在引壓管中不斷輸氣，用自動調節的壓力天平將水壓力轉換成機械轉角量，從而帶動記錄機構。另一類為電測型，它應用固態壓阻器件作傳感器，可直接將水壓力轉變成電壓模量或頻率量輸出,用導線傳輸至岸上進行處理和記錄。