气泡管是一种带有底座的小圆柱形玻璃管，管内装有含有绿色荧光漆或类似物的液体以及少量气泡。当管子垂直于重力放置时，气泡会移动到管子的中心并停止。该中央气泡被认为与地面水平。这个气泡管水平固定在一个立方体的基座上，而测量水平面的仪器是水平仪，它只能测量某物是否水平，即相对于地面是否成180°。
梯度仪利用这一原理，将梯度仪放置在倾斜的物体上，并旋转气泡管。然后气泡开始直线向上移动。通过调整气泡管的倾斜度，使气泡位于管的中心，就可以测量倾斜物体的角度。瓶子上画有多条称为量规线的参考线，通过检查气泡和参考线的位置进行微调，以使气泡位于参考线内。
以上是对通过旋转小瓶进行测量的类型进行说明，但也有不旋转小瓶即可读数的类型。