上皿天秤の竿または梁（beam）は、表に出ている一本のほかに、台座の中にもそれと平行な竿が取り付けてあって、それらを両端の皿（上皿、計量皿）を垂直に支えている支持棒によって結合することで、リンク機構（平行四辺形）を形作っている（ロバーバル機構）。この構造のおかげで、天秤の竿が傾いても竿に加わる両端の力（重力）が平行になる。分銅と測定物の質量が同じである場合、皿のどの位置に置いても釣り合いが取れる。
操作方法と注意点.
上皿天秤による測定には軽重それぞれ一定の重量を持つ数個の分銅（組分銅）を用いる。
物質の質量の測定.
物質の質量を測定する場合は、左側に被測定物をのせ、右側に分銅を載せる。左利きの場合は逆にしてもよい。
測定物の質量が未知である場合は、組分銅のうち軽い分銅から徐々に分銅の重量を増してゆく。したがって、分銅の重量を増加させてゆくときは分銅の載せる順番を考慮して載せる分にほぼ見合う分だけ分銅を除いてから分銅を載せる必要がある。測定物の質量がおおよそ判明している場合は、その試料の質量以下で最大の分銅から初め、徐々に小さい分銅を追加する。
物質を一定量はかり取る場合.
物質を量り取る場合は、左側に量り取りたい量とおなじ重さの分銅をあらかじめ載せておいて、右側に量り取りたいものを徐々に載せていく。このとき、天秤ばかりが動き出すまでは比較的大雑把に載せていってよいが、動き出してからは微量ずつ加えるようにする。多すぎた場合は取り除くことになるが、薬品などの場合は純度を保つため取り除いたものを元に戻さないほうが良いとされる場合が多い。
上皿天秤は非常に精密な測定器具であり、使用する際はその前に調整をしてから用いる。調整は螺子によって行う。中央で調節するものと左右の上皿の下部にある螺子で調節するもの（天秤の両脇、皿の下にあたる部分に微小な調整用の錘が備え付けられており、螺子によって微動調整が出来るようになっている）がある。これを調整することによって天秤の釣り合いをあらかじめ取っておく。
粉末等を測定する場合は、薬包紙などを用いることになるので、この場合は薬包紙を分銅を載せる側の皿にも置いた上で上記の調整を施す。そうしないと薬包紙の重さと空気の流れによる浮力によって測定結果が狂ってしまう。
注意点.