עקרון העבודה של מד מפלס מיכל הדלק מבוסס בעיקר על ציפה ואותות חשמליים למדידת נפח הדלק.
מצוף מיכל הדלק, המכונה גם חיישן מפלס השמן, פועל בעיקר על בסיס ציפה ואותות חשמליים. המצוף צף על פני השמן על ידי ציפה, ומיקומו משקף ישירות את מיקום מפלס הנוזל. כאשר מפלס השמן משתנה, המצוף יניע פוטנציומטר הזזה כדי לנוע, ובכך ישנה את ערך ההתנגדות. מערכת המחשב מספקת מתח לפוטנציומטר ההזזה ומעריכה את רמת הדלק על ידי מדידת מפל המתח המוחזר, ובסופו של דבר מציגה את הנתונים על לוח המחוונים של המכונית. שיטת עבודה זו מאפשרת למד מפלס מיכל הדלק לשקף במדויק את מפלס הדלק בתוך המיכל.
בנוסף, ישנו עיצוב המבוסס על פוטנציומטר הזזה, המניע את הפוטנציומטר לנוע דרך מצוף ומשתמש ב-ohmmeter למדידת ערך ההתנגדות כדי לשקף את רמת השמן. עם זאת, לאחר שימוש ארוך טווח, ערך ההתנגדות של חיישן זה ישתנה עקב הידבקות השומן, וכתוצאה מכך שגיאות מדידה מוגברות ואף כשל, ולכן חיי השירות שלו קצרים יחסית.