、二等水准与三、四等水准采用的水准仪及水准尺不一样，读数的方法也不一样的。
以四等水准测量为例说明。
假设三个水准点的为A、B、C，可以从任一个水准点开始测量，我们就从A点开始吧：
（1）一把水准尺在A点上竖直（看水准气泡，使其居中），水准仪摆设在适当的位置，其与A尺（此时称为后尺）的距离需要符合过分要求，目前的国家规范为：对于DS3型水准仪不能超过100m，对于DS1及DS05型水准仪不能超过150m。如果采用普通红黑面水准尺，先读黑面的上丝和下丝，就可以计算出视距，然后读黑面中丝，接着读红面的中丝。读完后记录者应马上计算视距及检核数据，以上读数之间存在以下关系：（上丝+下丝）/2=中丝，第三位对的上就行，黑面中丝+4687（或4787，一对水准尺中，有一把是4687，另一把是4787）=红面中丝，这个数一般不相等，规范规定四等水准不能超过3。
（2）另一把水准尺在往下一个需要测量的控制点的线路上竖直（尺垫先在地上固定，水准尺放在尺垫上），这把尺此时称为前尺，前尺视距与后尺视距之差不能超过3m。
读数的顺序与后尺的一样，读完后除了计算以上的数据外，还需要计算：（a）后尺视距与前尺视距的差=后尺视距-前尺视距，如果这个数超过3m，则前尺需要前后移动，视距差为负数时，说明前尺视距长了，需要往回移动，反之往前移动，重新摆好前尺后，重新前尺读数，之前的前尺读数作废（如果记录者速度快，当发现前后视距超限时就会马上告诉观测者没必要读中丝了，移动后再说）。（b）黑面高差=后尺黑面中丝-前尺黑面高差，（c）红面高差=后尺红面中丝-前尺红面高差，理论上b-c±100=0，但实际上往往不相等，差数不能超过5。之前的“前尺黑面中丝+4687（或4787）-前尺红面中丝”得到一个数，“后尺黑面中丝+4787（或4687）-后尺红面中丝”又有一个数，这两个数相减一定等于b-c±100，否则计算有误。（d）本站的最终高差=黑面高差-（b-c±100）/2。
这就完成一个测站的观测。
（3）前尺不动（千万记住），水准仪与后尺往前移动，仪器跑到前尺之前（不能超过最长视距规定，此时，之前的前尺变成后尺），之前的后尺跑到仪器之前摆好（到水准仪的距离要与水准仪与另一把尺的距离相等）。
读数的顺利与前一站的一样，先读后尺。大部分的计算都跟之前的一样，不过，除了第一站之外，其它站还要计算一个数：前后视距积累差=上一站的积累差+本站的前后视距差，这个数按目前的国家规范不能超过10m。实际上，第一站也是有积累差的，只不过它的积累差就等于前后视之差。
（4）重复（3）的步骤，直到前尺到达下一个待定高程点（假设B点）。
需要注意的是，两个控制点之间的站数一定要是偶数。
把这个测段的所有测站的高差加起来就是测段高差，即A到B的高差。B到C、C到A的高差测量方法与上面的一样。
一般情况下，除了统计测段高差外，还要计算测段的路线长度，把该测段的所有视距相加就是本测段的路线长度。路线长度用于平差时定权及统计工作量。
做一、二等水准，仪器的操作及读数比较三、四等的复杂一些，这里就不介绍了。
如果采用电子水准仪及条码水准尺，就变得非常简单方便，所有计算都由仪器自动完成。