Het water zoekt altijd eene ellipsoïdische oppervlakte te vormen, maar voor eene kleine uitgebreidheid kan men deze als horizontaal beschouwen. Daardoor is men in staat gesteld, het verschil in hoogte te meten van verschillende voorwerpen boven het normale watervlak (de oppervlakte der zee). De daartoe dienende werktuigen dragen den naam van waterpas-instrumenten.
Hiertoe behoort in de eerste plaats de libel (fig. 1), eene glazen buis in een koker van messing, aan de bovenzijde van eene langwerpige spleet in het metaal voorzien. Is de buis nagenoeg met water gevuld, zoodat er eene luchtbel in overblijft, dan zal deze zich juist onder die spleet vertoonen, zoodra het werktuig een horizontalen stand heeft. Zulk eene libel komt vooral te pas bij het plaatsen van sterrekundige meetwerktuigen. Een ander waterpas-instrument is afgebeeld in fig. 2. Het bestaat uit eene buis, waarop nabij de twee uiteinden glazen buisjes loodregt geplaatst zijn. In den stand der figuur bevindt zich de oppervlakte der vloeistof in deze buisjes, welke door de groote buis gemeenschap hebben, in hetzelfde horizontale vlak. Dit werktuig dient tot het opmeten der hoogte van een terrein op eene wijze, die voor den aandachtigen beschouwer der figuur geene nadere verklaring eischt.
