Para calcular la densidad de un líquido, sin utilizar ningún tipo de instrumento, se requiere la aplicación de una fórmula matemática, basándose en la masa y volúmen del líquido. Luego, alrededor del 1800, Jacques Alexandre César Charles inventaría el densímetro básico y en la actualidad, ese primer diseño se ha mejorado y automatizado en los equipos utilizados hoy en los laboratorios del mundo.
El densímetro básico está hecho de vidrio y se compone de un cilindro hueco, con un bulbo pesado en su extremo inferior, que permite que el equipo flote de manera vertical en el líquido. Este bulbo generalmente contiene en su interior mercurio o perdigones de plomo para lograr el contrapeso. Estos equipos se idearon para el cálculo de la densidad relativa de un líquido sin tener que calcular primero su masa y volúmen.
De estos equipos, existen dos tipos, que se diferencian en que miden la densidad de líquidos en general o la de líquidos que son menos densos. Su diseño es el mismo, sólo varían en las marcas de graduación.
Para medir la densidad con estos equipos, el líquido se debe verter en un recipiente alto, y en él, se introduce el densímetro verticalmente. Se debe dejar reposar hasta notar que el equipo flota de manera libre y vertical en el líquido. En la escala graduada del vástago, se mide el nivel de hundimiento en el líquido y este valor corresponderá a su densidad relativa.
Estos densímetros básicos funcionan bajo la premisa de que, en líquidos más livianos, el equipo se hundirá más y viceversa en el caso de líquidos más densos.
Los densímetros modernos, en cambio, pueden medir de manera precisa la densidad de un líquido, además de la concentración de sustancias disueltas, la cual se puede indicar como porcentaje en volumen o como porcentaje en peso. Tienen un rango de error de ± 2 divisiones de escala. Algunos de estos equipos también pueden medir la densidad de polvos y gránulos.