石油密度单位是千克每立方米（kg/m3），也是采用克每立方厘米（g/cm3）或克每毫升（g/ml）。密度计标准温度为20℃的液体中使用使，密度计指示该液体20℃下的密度。
物体的重力将物体拉向地面，但是如果将物体放在液体中，一种名为浮力的力量将产生反方向的作用力。浮力的大小等同于物体取代的液体的重力，或者说是排开的液体的重力。
密度计重力是一定的，根据浮力的变化上浮或下沉。一个功能完好的密度计在放入液体足够长时间后处于漂浮状态（前提是测量液体密度不超过其量程），此时浮力向上推的力量等于重力向下拉的力量。
密度计的重力不变，其上浮或下沉可以改变其所受浮力的大小而达到平衡。当重力大于浮力时，密度计会下沉，浮力增加；反之密度计上浮，浮力减小。当它浸入不同的液体中，因浸入深度不同而示数不同。密度计底部的铁砂或铅粒可用来保持平衡，也调整了其重力大小。
密度计读数下大上小是因为：F浮=G=mg=ρgV，密度计进入液体越深，排开液体的体积V也就越大，而g一定，故此时液体的密度就越小。所以密度计读数是下大上小，其示数表示液体的密度，单位为克/立方厘米。
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