Come l'Ago d'inclinazione su base di legno, dispositivo più antico, anche questo strumento aveva lo scopo di mettere in evidenza il cosiddetto angolo d'inclinazione del campo magnetico terrestre. Infatti l'interazione tra un ago calamitato e il campo magnetico della Terra è più complesso di quanto si possa pensare.
L'apparato presenta un telaio d'ottone su base di legno a pianta circolare con lo scopo di sorreggere il perno di rotazione passante per il baricentro di un lungo ago magnetico in acciaio. Un scala graduata ad arco di cerchio fissata al telaio presso la base d'appoggio permette la misura dell'angolo d'inclinazione dell'ago.
La misura dell'inclinazione magnetica si eseguiva nel modo che segue. Per prima cosa si provvedeva a individuare la direzione del meridiano magnetico, cioè delle linee di forza. Ciò era essenziale per poter misurare l'effettivo valore dell'inclinazione locale senza distorsioni dovute al maggior contributo alla rotazione dell'ago calamitato della componente verticale del campo magnetico rispetto a quella orizzontale causata da non perfetto allineamento tra il piano verticale di rotazione e il meridiano magnetico.
In questo caso si utilizzava una bussola o un ago magnetico montato su un perno, anche se la procedura più corretta era un'altra, ma richiedeva uno strumento che potesse ruotare lungo un'asse perpendicolare al suolo. A questo punto non si doveva far altro che leggere l'inclinazione in termini d'angolo sulla scala graduata. Il valore rappresenta l'inclinazione magnetica locale.
Il sistema appena illustrato presenta almeno due cause d'errore oltre a quella relativa all'allineamento con le linee di forza. La prima è che i poli dell'ago calamitato generalmente non sono esattamente in corrispondenza dei suoi vertici, mentre la seconda è dovuta al fatto che assai difficile costruire il dispositivo in modo tale che l'asse di rotazione dell'ago passi esattamente per il suo baricentro. In questo caso è presente un effetto ribaltante dovuto alla gravità. Comunque ad entrambe queste cause perturbatrici si può porre rimedio tramite opportuni accorgimenti e quindi misurare l'inclinazione con un discreto grado di precisione.