合像水平仪的外形如图154所示。它得分度值为0.01mm/m，相当于2″。
合像水平仪的组成如图155所示。微分螺丝部分由微分盘9和微动杆10组成，螺杆螺距为0.5mm。微分盘划分成100等份，每转动一格的移动量为0.005mm。
杠杆放大部分主要是杠杆2，其杠杆比为5:1，当微分盘转动一格时，杠杆短臂就使主水准器8的活动端上下移动约0.001mm。
在通过目镜6观察时，由于对称棱镜7的作用，气泡两端通过棱镜的反射，使气泡两端的相投影在目镜6的视场内，如气泡居于中间位置（即水平位置）时两像重合。通过观察窗放大镜观察气泡合像的程度。
合像水平仪主要用于测量平面及圆柱轴线相对于水平面的倾斜角度，也可用来测量直线度和平面度以及校正设备安装位置的正确性等。
