La balanza romana consiste en una palanca cuyo punto de apoyo divide la pieza de forma desigual. Tiene por tanto dos brazos de distinta longitud (ver figura). Del brazo más corto (destacado en rojo) se cuelga el objeto o la mercancía que se quiere pesar con ayuda de un gancho o un platillo. Del brazo más largo (destacado verde) se cuelga una pesa de valor conocido llamada pilón, que se desplaza hasta equilibrar la balanza y dejarla horizontal. Para ajustar correctamente la inclinación de la báscula, suele tener un fiel perpendicular a los brazos, que debe quedar alineado con la cadena o la cuerda de la que cuelga la balanza. En el brazo sobre el que se desplaza el pilón tiene grabada una escala con la medida del peso al que corresponde las distintas posiciones del pilón.
Este sistema, no depende de la fuerza de la gravedad, ya que se busca equilibrar los momentos del peso del objeto y del peso del pilón respecto del punto de apoyo. En cualquier caso, requiere calibrar previamente la escala marcada en el brazo largo.
El peso de cada brazo también realiza momento respecto del punto de apoyo, O, por lo que es necesario utilizar un contrapeso que permita tener la bascula horizontal cuando no hay objeto en la posición inicial de la escala.
Es importante para que la báscula funcione correctamente que el punto del que cuelga la báscula (punto O en la figura) pueda girar con libertad y se comporte, por tanto, como una articulación.