液面控制器的原理主要基於以下幾個方面：
液位感測器檢測液位高度。液位感測器是液面自動控制系統的核心部件，負責測量液位高度，並將測量結果轉換為電信號輸入到控制器中。這些感測器可以通過浮球、電極、壓力感測器等方式檢測液面高低。
控制器接收信號並發出控制指令。控制器是液面自動控制系統中的「大腦」，主要任務是接收液位感測器的信號，進行處理後發出控制信號。電子式液位開關通過電子探頭檢測液位，由專用晶片處理信號，並在液體到達預定動作點時輸出高或低電平信號，配合水位控制器實現液位控制。
控制執行機構。電磁閥或執行器是液面自動控制系統中的控制元素，通過接收控制器發出的指令，控制閥門、泵或電動機等設備的開關，從而調節液位高度。
繼電器控制液體進出。繼電器是液面控制器的關鍵組成部分，能夠實現對液體進出、水位升降、液位保護等功能的控制。當液位感測器檢測到液位高度到達預設值時，繼電器就會進行開關量控制，實現液位的控制和保護。
此外，液面控制器的工作還依賴於電路的基礎作用，通過電路將感測器、控制器和執行器等部件連線起來，實現液位的自動化控制。