Mia thuỷ chuẩn được làm bằng gỗ hoặc kim loại, dài 3 m có tiết diện hình chữ I để
chống uốn và bảo vệ mia khỏi bị xây xát, 2 đầu mia bịt sắt để chống mòn, thân mia có ống thuỷ và có móc treo quảđội để điều chỉnh cho múa thẳng đứng. Mặt mia sơn trắng có các khoảng chia 1 cm và 0,5 cm phối hợp với các vạch chia tạo thành chữ E ngược nhau. Số
ghi trên mia có tới dm, đáy mia ứng với vạch 0. Chữ số ghi giá trị âm trên mia được khắc ngược để dùng cho các máy có ống kính ảnh ngược, khi nhìn qua ống kính sẽ thấy chữ số
thuận, dễ dàng cho người đọc mia.
Để tăng cường độ tin cậy khi đọc số, có loại mia được khắc phân khoảng và ghi sốở
cả hai mặt mia: Mặt đen ứng với các cạnh cm màu đen, chữ số dm màu đỏ; mặt đỏ có vạch cm màu đỏ, chữ số màu đen. Đáy mia ở mặt đen ứng với số 0, còn đáy mia ở mặt đỏ ứng với số ghi ở một hằng số k tuỳ chọn. Tại một vị trí bất kì của thân mia số đọc mặt đỏ và mặt đen luôn chênh nhau 1 hằng số k. Nhờ hằng số này người ta đọc dễ dàng các sốđo.
Khi đo thuỷ chuẩn người ta thường dùng một cặp mia A và B có hằng số mia khác nhau. Ví dụ: Mia A có hằng số là 4473 mm, mia B có hằng số 4573 mm chênh lệch giữa hai hằng số mia là ± 100 mm.
Hình 4-20b là ảnh của mia nhìn qua ống kính ứng với sốđọc mia là 1380 mm.
Khi đo thuỷ chuẩn mia được đặt trên một đế gọi là đế mia, đế được làm bằng gang hoặc thép nặng 1 - 2 kg, có 3 chân nhọn để bám chắc xuống nền đất, mặt trên có núm bán cầu để dựng mia.
Sau khi chọn được điểm để đặt mia, phải đặt đế mia lên đó, dùng chân ấn cho đế mia bám chắc xuống đất rồi dựng mia lên núm bán cầu. Nếu đo thuỷ chuẩn ở vùng đất yếu đế
Máy và mia thuỷ chuẩn trước khi đo phải được kiểm nghiệm theo đúng quy trình quy phạm.