水平仪是一种量测小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。
水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。
在使用水平仪时，一定要保证水平仪工作面和工件表面的清洁，以防止脏物影响测量的准确性。同时在测量水平面时，在同一个测量位置上，应将水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动时，水平仪工作面与工件表面不能发生摩擦，这个时候应该提起来放置。
用水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地(调整气泡位于中间位置)贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。
水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示，它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示，或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。但是由于水平仪的使用倾角很小，如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm，测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡稳定后方可读数。 如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。实际倾斜值=标称分度值 L 偏差格数;例如:标称分度值为0.02mm/m，L=200mm，偏差格数为2格，则实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。 为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。