Una bilancia a molla misura la distanza di spostamento dell'oggetto, mentre una bilancia a raggio bilancia l'oggetto rispetto a un'altra massa. Entrambi misurano la massa di un oggetto, sebbene questo sia comunemente indicato come il peso di un oggetto.
Entrambi i tipi di bilancia si basano sulla forza di gravità per funzionare. La bilancia bilancia pesi posti a determinate distanze lungo una trave per eguagliare il spinta gravitazionale sulla massa sconosciuta. La massa attaccata alla bilancia a molla viene calcolata dall'attrazione gravitazionale, dallo spostamento e dall'elasticità della molla.
Una bilancia per fasci ha la capacità di misurare masse da piccole a molto grandi. Funziona spostando i pesi attaccati lungo la trave fino a quando il braccio è bilanciato con l'oggetto posto nel piatto attaccato. Secondo Giovanni G. Webster, "lungo la trave, ci sono posizioni dentellate che sono contrassegnate per corrispondere alla forza applicata dai pesi scorrevoli". Il valore della massa corrisponde alle posizioni intagliate. Un tipico esempio di bilancia a trave è quella utilizzata in uno studio medico.
Una bilancia a molla è limitata nella sua capacità di misurare la massa. Poiché la molla deve essere in grado di resistere alla forza esercitata su di essa dal peso dell'oggetto, è limitata dalla capacità di resistenza della sua molla. La quantità di spostamento della molla dall'oggetto appeso liberamente attaccato a un'estremità corrisponde a una certa massa. Secondo Webster, "quando la forza di gravità e la forza elastica del bilanciere a molla, la forza viene letta dalla scala, che è stata calibrata in unità di massa".
