Ένα απλό διαφορικό μανόμετρο αποτελείται από έναν γυάλινο σωλήνα σχήματος U στον οποίο τοποθετείται ένα αδρανές υγρό. Όταν οι δύο βραχίονες του σχήματος U υποβάλλονται σε διαφορετικές πιέσεις, τα υγρά στους αντίστοιχους σωλήνες τους επιτυγχάνουν διαφορετικά ύψη. Η αλλαγή της πίεσης από το ένα μέρος στο άλλο μπορεί να προσδιοριστεί από τη διαφορά ύψους του ρευστού στους δύο βραχίονες. Τα διαφορικά μανόμετρα μπορούν να κυμαίνονται από συσκευές αρκετά απλές για να κατασκευαστούν στο σπίτι έως ηλεκτρονικό εξοπλισμό με τσιπ υπολογιστών και ψηφιακές ενδείξεις.
Όταν τα ανοίγματα στην κορυφή ενός διαφορικού μανόμετρου εκτίθενται στην ίδια πίεση, για παράδειγμα στην ατμοσφαιρική πίεση, το υγρό στους βραχίονες κάθεται σε ίσα ύψη. Όταν πρόκειται να μετρηθεί άλλη πίεση, η πίεση του αέρα σε μια δεξαμενή SCUBA, για παράδειγμα, η πίεση του αέρα στη δεξαμενή θα ωθήσει το υγρό στον βραχίονα στον οποίο είναι συνδεδεμένο προς τα κάτω, ενώ το υγρό στον αντίθετο βραχίονα ανεβαίνει.
Για τον υπολογισμό της διαφοράς πίεσης μεταξύ του ατμοσφαιρικού αέρα και του αέρα της δεξαμενής, μετράται η διαφορά μεταξύ του ύψους του ρευστού σε κάθε βραχίονα. Μεγαλύτερες διαφορές στην πίεση μετρώνται χρησιμοποιώντας πιο πυκνά ρευστά, όπως ο υδράργυρος, ενώ χαμηλότερες διαφορές στην πίεση μπορούν να γίνουν με λιγότερο πυκνά ρευστά, όπως το νερό.
Όταν ένας μετεωρολόγος μιλάει για βαρομετρική πίεση τόσων χιλιοστών (mm) υδραργύρου, μπορεί να σημαίνει ότι η διαφορά πίεσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού μιας καταιγίδας θα ωθήσει τον υδράργυρο σε έναν σωλήνα διαφορικού μανόμετρου κατά αυτό το ποσό. Για παράδειγμα, η ατμοσφαιρική πίεση, 14.7 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (περίπου 101 kPa), θα ωθήσει τον υδράργυρο σε έναν σωλήνα 760 mm, ενώ το νερό θα ανέβει 33 πόδια. Το μάτι ενός τυφώνα κατηγορίας πέντε στα 13.3 psi (περίπου 93 kPa) θα ωθήσει τον υδράργυρο προς τα πάνω κατά 690 mm, αλλά το νερό θα ανέβει 29.8 πόδια. Το νερό ανεβαίνει πολύ υψηλότερα από τον βαρύτερο υδράργυρο στο βραχίονα του σωλήνα σχήματος U, και έτσι ένα απλό μανόμετρο για το νερό θα ήταν πολύ μεγαλύτερο από ένα που χρησιμοποιεί υδράργυρο. Η διαφορά πίεσης μπορεί να μετρηθεί πολλαπλασιάζοντας το βάρος της στήλης του ρευστού με την αλλαγή ύψους της.
Ένα φορητό διαφορικό μανόμετρο πρέπει να χρησιμοποιεί υδράργυρο και άλλα υγρά ένδειξης χαμηλού σημείου πήξης, υψηλής πυκνότητας. Τα φορητά, ψηφιακά διαφορικά μανόμετρα έχουν δύο εξωτερικές βαλβίδες, καθεμία από τις οποίες μπορεί να συνδεθεί σε μια πηγή πίεσης. Τα ψηφιακά μανόμετρα με μπαταρίες ενεργοποιούνται με κουμπί για να παράγουν μετρήσεις σε μια σειρά διαφορετικών μορφών. Διατίθενται καλώδια για τη σύνδεση φορητών μονάδων με υπολογιστές για τη διαμόρφωση των αποτελεσμάτων και το σχεδιασμό αναφορών.