線激光器由調(diào)平機構(gòu)和激光輸出單元組成，調(diào)平機構(gòu)有萬向節(jié)式和電子標(biāo)準(zhǔn)式兩種。激光輸出部分采用半導(dǎo)體。當(dāng)能量施加到半導(dǎo)體時，它就會被激發(fā)，當(dāng)它回到基態(tài)時，就會發(fā)光。

當(dāng)半導(dǎo)體內(nèi)部處于激發(fā)態(tài)的原子發(fā)光時，該光會照射到周圍的激發(fā)原子上。此后，周圍激發(fā)的原子也會通過受激發(fā)射現(xiàn)象發(fā)光。這就是激光以高強度發(fā)射的原理。

通過在鏡板和接頭處放大光，它以激光的形式發(fā)射出來。上面提到的受激發(fā)射，就是發(fā)射相同波長、相同相位的光，從而輸出方向性很強的光。

1. 云臺類型

萬向架類型具有內(nèi)置擺錘，可以通過擺動來確定地心并保持水平。由于其工作原理簡單，利用重力，因此其精度不會像下面介紹的電子正則型那樣受到外界溫度或氣壓的影響。

但在有震動的區(qū)域必須小心，因為鐘擺的擺動會不穩(wěn)定，線路也會不穩(wěn)定。它也容易受到灰塵等異物的影響。

2. 電子規(guī)范體系

電子水準(zhǔn)儀內(nèi)置有盛有液體和氣泡的容器，通過測量氣泡的位置來確定水準(zhǔn)。測量氣泡位置的傳感器稱為標(biāo)準(zhǔn)傳感器。根據(jù)從標(biāo)準(zhǔn)傳感器獲得的傳感器值，使用內(nèi)部電路板計算水平位置。

基于上述原理，此類型的優(yōu)點在于比萬向節(jié)類型更能抵抗振動。但是在高溫下工作時必須小心，因為可能會出現(xiàn)大量氣泡，從而阻止標(biāo)準(zhǔn)傳感器獲得準(zhǔn)確的傳感器值。它受溫度和壓力的影響。