密度計根據重力和浮力平衡的變化上浮或下沉，一個功能完好的密度計僅能處于漂浮狀態，因此浮力向上推的力量要比重力向下拉的力量稍微大一點。因密度計的體積沒有發生變化，其排開水的體積相同。但因其中包含了更多的水而變得更重。當重力大于浮力時，密度計會下沉。密度計的重量小于相同體積水的重量，所以密度計重新浮起。 液體密度計的讀數是下大上小，當它浸入不同的液體中，體積不變示數發生變化，密度計底部的鐵砂或鉛粒是用來保持平衡的。常用的密度計有靜壓式密度計、振動式密度計和放射性同位素密度計。
1.靜壓式密度計
一定高度液柱的靜壓力與該液體的密度成正比，因此可根據壓力測量儀表測出的靜壓數值來衡量液體的密度。膜盒是一種常用的壓力測量元件，用它直接測量樣品液柱靜壓的密度計稱為膜盒靜壓式密度計。另一種常用的是單管吹氣式密度計。它以測量氣壓代替直接測量液柱壓力。將吹氣管插入被測液體液面以下一定深度，壓縮空氣通過吹氣管不斷從管底逸出。此時管內空氣的壓力便等于那段高度的樣品液柱的壓力，壓力值可換算成密度。
2.振動式密度計
物體受激而發生振動時，其振動頻率或振幅與物體本身的質量有關。如果在物體內充以一定體積的液體樣品，則其振動頻率或振幅的變化便反映一定體積的樣品液體的質量或密度。
3.放射性同位素密度計
儀器內設有放射性同位素輻射源。它的放射性輻射(例如γ射線)，在透過一定厚度的被測樣品后被射線檢測器所接收。一定厚度的樣品對射線的吸收量與該樣品的密度有關，而射線檢測器的信號則與該吸收量有關，因此反映出樣品的密度。
