浮沉式液位测量法的理论依据是根据阿基米德原理，即浸于液体中的物体所受到液体的浮力等于该物体所排除的同体积液体的重量。当某物体的重量大于它所受到的浮力时，此物体沉入该液体内;反之,此物体则只有一部分浸于液体中，还有一部分漂浮在液体表面上。

当物体的重量等于它所受到的液体浮力时，此物体就能悬浮于液体中的任何位置。浮沉式液位测量法通常采用漂浮在液体表面上的浮子，或采用沉于液体中的沉子(也称沉筒、浮筒)。在测量两种不相混合的液体界面时，浮子“漂浮”在比重大的液体表面，沉于比重小的液体的底部。当界面变化，浮子的位置也随之变化。例如，液位计界面升高时，比重大的液体表面升高使浮子受到的浮力增大，所以使浮子随着界面的升高而上升;反之，浮子则下降。