หลักการทำงานพื้นฐานของระดับเลเซอร์เกี่ยวข้องกับการใช้เลเซอร์ไดโอดเพื่อปล่อยลำแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นเฉพาะ ซึ่งจากนั้นจะถูกสร้างรูปร่างโดยระบบออปติคัลให้เป็นเส้นอ้างอิงที่มองเห็นได้ ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ เลเซอร์ไดโอด (โดยทั่วไปจะทำงานที่ความยาวคลื่น เช่น 635 นาโนเมตร 650 นาโนเมตร หรือ 500–540 นาโนเมตร) และเครื่องชดเชยอัตโนมัติ (ระบบปรับระดับอัตโนมัติ-)
ระบบปรับระดับอัตโนมัติ-ใช้ตัวชดเชยภายในเพื่อรักษาเส้นเลเซอร์ที่ฉายไว้ในตำแหน่งแนวนอนหรือแนวตั้งโดยอัตโนมัติ ระบบนี้จะปรับทิศทางของเลเซอร์ที่ฉายโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่เอียงเครื่องมือภายในช่วงที่กำหนด (เช่น ±3 องศา หรือ ±4 องศา ) บางรุ่นมีกลไกการปรับระดับการวินิจฉัยตัวเอง-ซึ่งจะ-ปรับแต่งและสอบเทียบอย่างละเอียดโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่เพิ่มพลัง-
เพื่อทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน-จึงรับประกัน-ความเสถียรที่แม่นยำในระยะยาว- อุปกรณ์จึงรวมเทคโนโลยีการยึดที่แม่นยำ- เช่น เทคโนโลยี "โครงสร้างล็อคสาม-" หรือเทคโนโลยี "แกนลอย" เทคโนโลยีเหล่านี้ถูกนำไปใช้ผ่านระบบกันสะเทือนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและโมดูลการสอบเทียบตัวเอง- ซึ่งช่วยให้ส่วนประกอบออปติคัลหลักสามารถรีเซ็ตอย่างรวดเร็วและอัตโนมัติเพื่อจัดตำแหน่งที่เหมาะสมหลังจากการกระแทก
การออกแบบโครงสร้างของเครื่องวัดระดับเลเซอร์อาจมีโครงแบบชิ้นเดียวที่สร้างจากโลหะผสมอะลูมิเนียมเกรดอากาศยาน- ส่วนประกอบที่เป็นพลาสติกทั้งหมดของตัวเครื่องได้รับการออกแบบให้มีโครงสร้างเปลือกกลวง- และพื้นผิวสัมผัสทั้งหมดถูกลบมุมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดการตามหลักสรีระศาสตร์
ระดับเลเซอร์สามารถสร้างเส้นแนวตั้งและแนวนอนตั้งฉากร่วมกันได้หลายเส้น-เช่น เส้นแนวนอน 4 เส้นและเส้นแนวตั้ง 4 เส้น-และบางรุ่นมีฟังก์ชันจุดดิ่งลง- เส้นเลเซอร์ที่ฉายสามารถหมุนได้ 360 องศาผ่านกลไกการปรับแบบละเอียด-
