Egy billenő vödör csapadékmérő több elemmel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a csapadék pontos mérését. Ahogy esik, esik a billenő vödörmérő tölcsérébe. Az eső végigfut a tölcséren, és belecsöpög az egyik nagyon gondosan kalibrált vödörbe, amely kiegyensúlyozva van egy forgócsapon (például egy fűrész).
A felső vödröt egy mágnes tartja a helyén, amíg az el nem éri a kalibrált mennyiséget (általában körülbelül 0,001 hüvelyk eső). Amikor a vödör ilyen mennyiségre megtelt, a mágnes elengedi a tartását, és a vödör lecsúszik. A víz ezután kiürít egy lefolyó lyukat, és a másik felemelkedik, hogy a tölcsér alatt üljön. Amikor a vödör felpattan, egy nádkapcsolót (vagy érzékelőt) vált ki, és üzenetet küld a kijelzőhöz vagy az meteorológiai állomáshoz.
A kijelző számolja a kapcsoló kioldásának hányszor. Mivel tudja, mennyi eső szükséges a vödör feltöltéséhez, a kijelző kiszámítja az esőzést. A csapadékmennyiséget hüvelykben mérik; Az 1 "eső 1" szintre töltené meg az egyenes tartályt egyenes élekkel.
A billenő vödör esőmérőjével a legpontosabb eredmények eléréséhez az esőmérőt megfelelően telepíteni kell.
Ha havazik ott, ahol él, a legtöbb esőmérő nem képes megmérni a hóesést; hó blokkolja a gyűjtőcsatorna nyílását. Ennek mérésére azonban speciális hómérők állnak rendelkezésre.