O princípio de funcionamento do medidor de nível do tanque de combustível é baseado principalmente na flutuabilidade e em sinais elétricos para medir o volume de combustível.
A bóia do tanque de combustível, também conhecida como sensor de nível de óleo, funciona principalmente com base na flutuabilidade e em sinais elétricos. A bóia flutua na superfície do óleo por flutuabilidade e sua posição reflete diretamente a posição do nível do líquido. À medida que o nível do óleo muda, a bóia aciona um potenciômetro deslizante para se mover, alterando assim o valor da resistência. O sistema de computador fornece tensão ao potenciômetro deslizante e estima o nível de combustível medindo a queda de tensão retornada, exibindo os dados no painel do carro. Este método de trabalho permite que o medidor de nível do tanque de combustível reflita com precisão o nível de combustível dentro do tanque.
Além disso, existe um design baseado em um potenciômetro deslizante, que faz o potenciômetro se mover através de um flutuador e usa um ohmímetro para medir o valor da resistência para refletir o nível de óleo. Porém, após uso prolongado, o valor da resistência deste sensor mudará devido à adesão da graxa, resultando em aumento de erros de medição e até mesmo falhas, portanto sua vida útil é relativamente curta.