Геометриялық нивелирлеу Жер бетіндегі нүктелердің биіктік айырмашылығын (өзара биіктікті) горизонтальдық көздеу арқылы анықтайтын тәсіл. Геометриялық нивелирлеу нивелир және рейканың (қаданың) көмегімен орындалады. Нивелирді орналастыруға байланысты.
Геометриялық нивелирлеу екі әдіспен жасалынады:
ортаға қою
алға нивелирлеу
Нүктелердің биіктік белгілерінің мәні мен оларлың салыстырмалы биіктіктерін есептеп шығаратын геодезиялық өлшеулер нивелирлеу деп аталады. Нүктелердің алынған биіктік белгілерінің мәні барлық масштабтағы топографиялық түсірістердің биіктік негізі болып аталады және олар халық шаруашылығына қажетті инженерлік есептерді, сондай-ақ бірқатар ғылыми есептеулерді шешу үшін қолданылады. Нүктелердің биіктігін техникалық нивелирлеуді қолданып геометриалық нивелирлеумен анықтайды. Геометриалық нивелирлеу ортадан және алға қарай нивелирлеу әдістері болып бөлінеді.
Ортадан нивелирлеуде нивелир А және В нүктелерінің дәл ортасындағы С нүктесіне орнатылады, ал нүктелерге бірдей рейкалар қойылады. Дүрбінің нысаналау осін горизанталь жағдайына келтіреді де, нивелирдін дүрбісін біртіндеп рейкаларға нысаналайды. Бұдан кейін З және П есептеулерін алады, олар нысаналау сәулесінен А және В нүктелеріне дейінгі кесінділер болып саналады. Мұнда А және в нүктелеріне арасындағы салыстырмалы биіктік (h) мына формула бойынша есептеліп шығарылады:
һ=З - П Егер «артқа есептеу» З «алға есептеуден» П артық болса (З>П), онда салыстырмалы биіктік орналасады. Ал «артқа есептеу» З «алға есептеу» П кем болса(З<П), онда салыстырмалы биіктік теріс болады, яғни В нүктесі А ніктесінен төмен орналасады. Егер А нүктесінің биіктік белгісінің мәні НА белгісі болса онда келесі В нүктесінің биіктік белгісінің мәні НВ бұрынғы нүктенің биіктік белгісінің мәні НА мен олардың арасындағы салыстармалы биіктігінің қосындысына тең болады