Het flesje van een waterpas is gemaakt van glas; de binnenwand van de injectieflacon heeft een gebogen oppervlak met een specifieke kromtestraal. De injectieflacon is gevuld met een vloeistof; wanneer de waterpas wordt gekanteld, beweegt de bel in het flesje naar het hogere uiteinde van het instrument, waardoor de positie van het horizontale vlak wordt aangegeven. Hoe groter de kromtestraal van de binnenwand van het flesje, hoe hoger de resolutie; omgekeerd: hoe kleiner de kromtestraal, hoe lager de resolutie. Daarom bepaalt de kromtestraal van de libel de nauwkeurigheid van de waterpas. Waterpassen worden voornamelijk gebruikt om de vlakheid, rechtheid en loodrechtheid van verschillende werktuigmachines en werkstukken te inspecteren, en om de horizontale uitlijning te verifiëren tijdens de installatie van apparatuur. Dit is vooral handig bij het meten van de loodrechtheid, aangezien een magnetische waterpas direct aan een verticaal werkoppervlak kan hechten zonder dat handmatige ondersteuning nodig is; dit vermindert de fysieke inspanning en elimineert meetfouten veroorzaakt door lichaamswarmtestraling die het instrument beïnvloedt.
De waterpas heeft een rechthoekige-structuur met een basis- en zijlengte van 2000 mm. De standaardprecisie varieert doorgaans van 0,02 tot 0,025 mm/m; Op verzoek kunnen echter aangepaste specificaties worden geleverd om aan specifieke gebruikersvereisten te voldoen. Het nul-afstellingsmechanisme van de waterpas- heeft unieke ontwerpkenmerken die duidelijke voordelen bieden ten opzichte van conventionele constructies: 1. Nulstelling is eenvoudig uit te voeren. 2. Eenmaal aangepast, blijft de nulpositie stabiel en is deze niet gevoelig voor driften. Als de bel verschuift wanneer de V-gegroefde onderkant van de waterpas 5 graden rond een centrale as wordt gedraaid, kan de uitlijning worden gecorrigeerd met de stelschroef.. 3. Deze aanpassing wordt doorgaans in de fabriek gekalibreerd en vereist doorgaans geen verdere aanpassingen.
Het structurele ontwerp van een waterpas varieert afhankelijk van de classificatie. Een waterpas van het frame-type bestaat doorgaans uit het hoofdgedeelte, een dwarslibel, warmte-isolerende handgrepen, een hoofdlibel, een afdekplaat en een- nulafstellingsmechanisme. Een waterpas van het liniaal-type bestaat doorgaans uit het hoofdgedeelte, een afdekplaat, een hoofdlibel en een nul--mechanisme.
Een waterpas is een meetinstrument dat een flesje (of bellenbuis) gebruikt als primair element voor meten en aflezen. Het flesje is een afgesloten glazen buis waarin de dwarsdoorsnede in de lengterichting- van het binnenoppervlak een gebogen boog vormt met een specifieke kromtestraal. De glazen buis is gevuld met een vloeistof die wordt gekenmerkt door een lage viscositeitscoëfficiënt-zoals alcohol, ether of een mengsel daarvan-terwijl het ongevulde gedeelte van de buis gewoonlijk de 'spiritusbel' wordt genoemd. Er bestaat een specifiek verband tussen de kromtestraal van de longitudinale dwarsdoorsnede van het binnenoppervlak van een glazen buis en de schaalverdeling; op basis van deze relatie kan de helling van een gemeten vlak worden bepaald.
