При работе на станции визирный луч нивелира должен быть горизонтален, т. е. угол должен быть равен нулю или не должен превышать. Это главное условие нивелиров. У нивелиров с цилиндрическими уровнями для его соблюдения необходимо, чтобы ось цилиндрического уровня была параллельна визирной оси зрительной трубы (для уровневых нивелиров главное условие обычно так и формулируют). При выполнении этой поверки могут быть применены различные способы. Однако для самоустанавливающихся нивелиров, особенно с перископической зрительной трубой, целесообразно применять способы, исключающие необходимость измерения высоты инструмента, так как обычно рекомендуемый способ измерения высоты по рейке, прислоненной к окуляру и рассматриваемой через объектив, для нивелиров с ломаными трубами неприменим. Все вышеописанные инструменты для геометрического нивелирования, несмотря на их достоинства, обладают и рядом существенных недостатков, ограничивающих применение геометрического нивелирования. Оптические нивелиры требуют прямой видимости между инструментом и нивелируемыми точками, хорошей освещенности нивелирных реек. На некоторых строительных объектах эти нивелиры неприменимы из-за громоздкости реек и отсутствия свободных удобных площадок для установки нивелира и работы наблюдателя. К тому же приборы для геометрического нивелирования имеют предел фокусировки зрительной трубы, составляющий обычно 2—3 м, что делает их непригодными для работы в тесных закрытых помещениях. Даже при самых благоприятных условиях работы оптические нивелиры подвержены, что заставляет постоянно выполнять довольно сложные поверки. Наконец, результаты геометрического нивелирования искажаются влияниями рефракции, которые учесть крайне трудно.

От этих недостатков свободны гидростатические и гидромеханические нивелиры.