Ako bi netko želio znati koliko zlata ili drugih manje vrijednih metala ima u kruni, kao što je to slavno učinio Arhimed, bilo bi potrebno razumjeti princip hidrostatske ravnoteže, odnosno hidrostatičke ravnoteže; to se može postići uz pomoć dijela laboratorijske opreme koji dijeli ime – hidrostatska vaga. U osnovi, ovaj uređaj mjeri težinu tvari ili predmeta, kao što je dragi kamen ili tekućina. To čini uspoređivanjem težine predmeta koji visi u zraku i opet u vodi, gdje se, kao što plivači znaju, čini da su predmeti mnogo lakši; to je zbog potiska prema gore koji voda postavlja na predmet, koji također može istisnuti vodu iz svog spremnika. Oprema koja mjeri ove karakteristike često nalikuje mehaničkoj ili elektroničkoj vagi s pričvršćenom posudom za držanje dotične tvari.
Za određivanje karakteristika gustoće pomoću hidrostatičke vage, tvar se najprije izvaže u zraku, a zatim se ista tvar uroni u veću posudu s vodom. Ova dva mjerenja se uspoređuju i formuliraju kako bi opisali gravitaciju tvari. Mjera gravitacije govori istraživačima vitalne informacije o gustoći predmeta ili o tome kako će se tvar ili objekt ponašati pod različitim pritiscima.
Hidrostatska ravnoteža često se odnosi na odnos između gravitacije i tlaka plina na tvar. Tvari doživljavaju različite količine pritiska na različitim dubinama. Što je područje dublje, to više podnosi pritisak gravitacije. U osnovi, kako gravitacija pritišće – relativno povećanje – gradijent tlaka tvari također se povećava. Pojednostavljeno, za mjerenje zlata u kruni, može biti od pomoći znati da je sila vode prema gore na objekt jednaka težini njegove istisnute tekućine.
Te sile mogu djelovati s tvari u drugim aspektima, kao što su temperatura i površina, stvarajući tlakove ili energiju. Hidrostatska vaga može suspendirati elemente u drugim smjesama, kao i vodu, kako bi se izmjerila gravitacija tvari. Mjere također mogu otkriti čistoću tvari koje bi se mogle pomiješati s drugim elementima; na primjer, sadrži li kruna nečistoće, ili u Arhimedovom slučaju, srebro, koje ima mjerljivo drugačiju hidrostatsku ravnotežu od zlata. Danas se tehnologija koristi u aplikacijama kao što su gemologija, astrofizika, geologija i atmosfera; na većim skalama, princip se koristi za opisivanje karakteristika planeta i zvijezda. U svim tim kontekstima, hidrostatska ravnoteža odnosi se na to kako se tvar može ponašati ili zadržati svoj oblik ili sastav pod različitim pritiscima.
Tradicionalno, tehnologija hidrostatičke ravnoteže oslanjala se na mehaničku opremu. Ova tehnologija je obično bila oblikovana kao zajednička ravnoteža: struktura u obliku slova T koja podržava dvije posude na oba kraja. Razlike u težini uzrokovale bi naginjanje klackalice prema težem elementu.
Suvremena oprema za hidrostatsku ravnotežu oslanja se na precizno elektroničko osjetilo. Tehnologija može nalikovati vagi s jednom posudom obješenom na elektroničku platformu. Instrumenti se mogu skalirati na različite veličine; neke su dizajnirane za rad na stolu, dok su druge veće, samostalna oprema za rukovanje većim plovilima.
Moderni uređaji nude digitalne izlaze i brojna druga precizna očitanja. Kompjuterizirani digitalni senzori mogu izvijestiti ne samo o zadanoj hidrostatičkoj ravnoteži elementa, već također mogu proizvesti dodatne izračunate informacije. Takvi podaci mogu uključivati tekuće analize i usporedbe između mjernih serija, kao i pretvorbe jedinica između imperijalnih ili metričkih sustava; za spreman izlaz u svim mjerama koje su zahtijevale.