如上图所示，分别在A、B两点上竖立有分划的标尺——水准尺，并在A、B两点的中间安置一个能提供水平视线的仪器——水准仪，根据该水平视线在A、B两点水准尺上读出的数字a、b，由图示几何关系求得B点对A点的高差：h_AB=a-b。由此可计算B点的高程H_B=H_A+h_AB。因此，水准测量的基本原理就是利用水准仪所提供的水平视线测得高差而计算高程的。