水位計的原理主要基於測量靜態壓力的變化來測算液麪高度或液體體積。具體來說，水位計通過在液體中沉浮或插入一些部件，使得這些部件受到液體的浮力或者重力作用並移動，進而輸出相應的信號，從而確定液麪高度或者液體體積。此外，水位計也可以利用壓力傳感器、浮球或超聲波等元件來感知水位高度，計算機通過內置芯片對數據進行處理，從而得出水位高度，並輸出相應的信號。
在實際應用中，水位計能夠將被測量的水位參數轉換成對應的電量信號，通過控制器中的電腦將測量值與設定值進行比對，並找出誤差，再依據偏差的特性，將"開"、"關"兩個命令發送至供水電控閥門，以確保該容器達到設定水位。
另外，還有一些特殊的水位計，如磁翻板液位計、浮球液位計、鋼帶液位計、雷達液位計和磁致伸縮液位計等，它們的原理各不相同。例如，磁翻板液位計利用浮力原理和磁性耦合作用，浮球液位計基於浮力和靜磁場原理，鋼帶液位計利用力學平衡原理，雷達液位計基於時間行程原理，而磁致伸縮液位計則利用磁致伸縮原理。這些水位計廣泛應用於化工、電力、石油、食品、製藥、污水處理等領域，通過實時測量液位的高低，可以及時控制液體流量、進料、排放等工作過程。