El principio de medición de los sensores de nivel potenciométricos se basa en la alternancia de la relación de voltaje entre la sonda del sensor y la pared metálica del tanque. La conductividad eléctrica y la capacidad del fluido generan un campo de flujo eléctrico. En este caso, la sonda del sensor actúa como divisor de voltaje, donde la relación conductividad/capacidad varía según el nivel de llenado. La relación de voltaje es proporcional al nivel de llenado. En resumen, el sistema de sonda y fluido puede considerarse un potenciómetro, donde las variaciones en el nivel de llenado son comparables a girar un potenciómetro estándar.