La livella ad acqua si basa sul principio dei vasi comunicanti. Essa serve a determinare la differenza di livello di due punti lontani. Consiste di un tubo di metallo terminato agli estremi con due cilindri di vetro: si colloca il tubo in posizione quasi orizzontale su di un treppiede e vi si versa dell’acqua; le due superfici libere si troveranno esattamente sullo stesso piano orizzontale cosicché la linea di mira che passa per esse, traguardando da un estremo è orizzontale.
Volendo determinare la differenza di altezza di due punti si posiziona lo strumento in un luogo intermedio e si erigono verticalmente due stadie nei punti suddetti. Si traguarda e si spostano i quadratini di mira finché il loro centro non coincide col piano dell’acqua. Si legge poi sulle stadie le due altezze dal suolo e si fa la differenza.