由于石油密度計的準確讀數是在標準的溫度底下設定的，在其他溫度下的刻度進行讀數僅是密度計的讀數，而不是在該溫度下的密度。石油密度計測定液體石油產品密度的相關理論依據是按照阿基米德原理。
側定時將密度計垂直放人液體中，當密度計沉人液體時，排開一部分液體，并受到自上而下的、等于其所排開液體重量的浮力的作用。
依照阿基米德定律，當被石油密度計所排開的液體重量等于密度計本身的重量時，那么密度計就會處于平衡狀態，即漂浮于在液體石油產品中。
液體石油產品的密度越大那么浮力也就越大，則漂浮在其中的密度計直立得越高。對應的是液體石油產品密度越小那么它的浮力也越小，則沉沒愈深，石油密度計露出液面部分就少。
當石油產品密度不同時，它下沉的程度也不同，即用同一支密度計測定油品密度，在相同條件下，浸入的越多密度越小。
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