計量原理：
天平計量原理基于杠桿原理，深層解釋是一個杠桿加上一個力矩。現以200g / 0.1mg 光電分析天平為例進行說明。
▲靈敏度
靈敏度是以一側邊刀上的增重與橫梁偏轉角之間關系定義的，同樣的偏轉角需要的增重越小表示靈敏度越高。
橫梁越輕，橫梁重心與中刀刃距離越近，則同樣偏轉角產生的重心力矩越小，需要與之平衡的邊刀上的增重越小，所以靈敏度越高。
橫梁上設有可上下移動的重心調節球，用來改變橫梁重心位置，以備調節靈敏度到正確值。靈敏度要與微分標尺配合，不能高也不能低。
▲三刀直線性
由于盤中載物重量變化范圍很大，以致總體合成重心不固定，靈敏度不固定。改善的方法是使三個刀刃在一條直線上，也稱平線。平線下，影響靈敏度的重心只有橫梁重心，與其它重量無關。
平線且有二盤載物時，把二盤載物相差重量分出來看成與偏轉角相抵，二盤載物剩余重量的合成重心就在支點上不再對橫梁產生扭力。同樣，懸掛系統也不再產生扭力。所以起作用的重心仍然是橫梁本身的重心，與邊刀受力無關。
從另一角度看，懸掛系統和盤中載物的介入，雖然改變了總體重心，但是在平線且拋開左右差重前提下，重心力增加的倍數與重心到支點距離減小的倍數恰好相等，進而推出同樣偏轉角對應的恢復力矩并沒改變，可以說起作用的重心還是介入前橫梁本身的重心。此結論與上面一樣。
橫梁自身左右重量的些微不對稱，由兩邊懸掛系統的重量差和專設的兩個平衡移位來補償，以保證空盤零點在0附近。嚴格地講，平線時真正起作用的橫梁重心包括這些補償重量，雖然補償量很小。
▲線形刀刃
杠桿原理已抽象成平面圖，而實物是立體的，支點、力點變成了線形刀刃，就增加了天平的復雜性。中刀應垂直于橫梁，邊刀平行于中刀（邊刀刃前后角一致），有此基礎才可言三刀直線性和等臂性，為此在邊刀盒上設置了各向調節螺釘。
▲一個杠桿
天平橫梁和鑲嵌的三個刀子構成一個等臂杠桿，中刀為支點，兩個邊刀為力點。如果把橫梁看成是沒有重量的剛性絲，根據杠桿平衡原理，施于橫梁兩端的二力相等時杠桿平衡，橫梁停位可呈任何角度；兩端二力不等時，橫梁豎起，重端在下。如此只能比較二力大小，差多少并不知道，無法計量。
▲一個力矩
實際的天平橫梁并非極細的桿，本身有重量，還有懸掛系統和盤中載物的重量作用在二邊刀上，這樣就存在一個總體合成重心。設起初天平重心在支點下方處于平衡，如果給一側加重，將迫使橫梁偏轉，重心偏離下方，產生恢復力矩，而且偏轉越多恢復力矩越大，直到再次平衡為止，產生的偏轉角代表了加重值，相當的質量直接顯示在微分標尺上。
被稱物體的質量等于砝碼質量加上微分標尺顯示的質量。
重心出現，力矩出現，天平穩態出現，這比單一杠桿發生了很大變化。