Jika seseorang ingin tahu berapa banyak emas atau logam lain yang kurang berharga dalam mahkota, seperti yang dilakukan Archimedes, perlu memahami prinsip keseimbangan hidrostatik, atau keseimbangan hidrostatik; ini dapat dicapai dengan bantuan peralatan lab yang memiliki nama yang sama — neraca hidrostatik. Pada dasarnya, perangkat ini mengambil pengukuran berat suatu zat atau benda, seperti batu permata atau cairan. Ia melakukannya dengan membandingkan berat benda yang tergantung di udara dan lagi di air, di mana, seperti yang diketahui para perenang, benda tampak jauh lebih ringan; ini disebabkan oleh gaya dorong ke atas yang ditempatkan air pada suatu benda, yang juga dapat memindahkan air dari wadahnya. Peralatan yang mengukur karakteristik ini sering kali menyerupai timbangan mekanis atau elektronik dengan wadah yang dipasang untuk menahan zat yang bersangkutan.
Untuk menentukan sifat massa jenis menggunakan neraca hidrostatik, suatu zat ditimbang terlebih dahulu di udara, kemudian zat yang sama dicelupkan ke dalam bejana yang lebih besar yang berisi air. Kedua pengukuran ini dibandingkan dan diformulasikan untuk menggambarkan gravitasi zat. Ukuran gravitasi memberi tahu peneliti informasi penting tentang kepadatan item, atau bagaimana suatu zat atau objek akan berperilaku di bawah tekanan yang bervariasi.
Kesetimbangan hidrostatik sering mengacu pada hubungan antara gravitasi dan tekanan gas pada suatu zat. Zat mengalami jumlah tekanan yang berbeda pada kedalaman yang berbeda. Semakin dalam area, semakin banyak tekanan yang ditanggungnya dari gravitasi. Pada dasarnya, saat gravitasi menekan – peningkatan relatif – gradien tekanan zat juga meningkat. Sederhananya, untuk mengukur emas dalam mahkota, mungkin berguna untuk mengetahui bahwa gaya ke atas air pada suatu benda sama dengan berat fluida yang dipindahkannya.
Gaya-gaya ini dapat berinteraksi dengan suatu zat dalam aspek lain, seperti suhu dan luas permukaan, menghasilkan tekanan atau energi. Neraca hidrostatik dapat menahan unsur-unsur dalam campuran lain serta air, untuk mengukur gravitasi zat. Tindakan juga dapat mendeteksi kemurnian zat yang mungkin bercampur dengan unsur lain; misalnya, apakah mahkota mengandung kotoran, atau dalam kasus Archimedes, perak, yang memiliki keseimbangan hidrostatik yang jauh berbeda dari emas. Hari ini teknologi menemukan kegunaan dalam aplikasi seperti gemologi, astrofisika, geologi, dan atmosfer; pada skala yang lebih besar, prinsip ini digunakan untuk menggambarkan karakteristik planet dan bintang. Dalam semua konteks ini, kesetimbangan hidrostatik mengacu pada bagaimana suatu zat dapat berperilaku atau mempertahankan bentuk atau komposisinya di bawah tekanan yang bervariasi.
Secara tradisional, teknologi keseimbangan hidrostatik mengandalkan peralatan mekanis. Teknologi ini biasanya berbentuk seperti keseimbangan umum: struktur berbentuk T yang menopang dua piringan di kedua ujungnya. Perbedaan berat akan menyebabkan rocker arm membungkuk ke arah elemen yang lebih berat.
Peralatan keseimbangan hidrostatik kontemporer bergantung pada penginderaan elektronik yang tepat. Teknologi mungkin menyerupai timbangan dengan satu wadah yang digantungkan dari platform elektronik. Instrumen dapat diskalakan ke berbagai ukuran; beberapa dirancang untuk operasi benchtop, sementara yang lain lebih besar, peralatan mandiri untuk menangani kapal yang lebih besar.
Perangkat modern menawarkan keluaran digital dan banyak pembacaan presisi lainnya. Sensor digital terkomputerisasi dapat melaporkan tidak hanya keseimbangan hidrostatik yang diberikan dari suatu elemen, tetapi juga dapat menghasilkan informasi tambahan yang dihitung. Data tersebut mungkin termasuk menjalankan analisis dan perbandingan antara seri pengukuran, serta konversi unit antara sistem Imperial atau metrik; untuk output siap dalam tindakan apa pun yang diminta.