Este instrumento indica la velocidad vertical de ascenso o descenso del avión, habitualmente en pies por minuto (a veces en m/seg.), midiendo la velocidad de variación de la presión atmosférica.

El variometro emplea un fuelle chapa metálica similar al que se emplea en el anemómetro, un lado del cual esta conectado a las tomas de presión estat8ca. La cámara interior esta conectada también a la línea de presión estática. La cámara interior esta conectada también a la línea de presión estática, pero a través de un diminuto orificio, que es un paso calibrado de un tamaño específicamente normalizado. Como el lado opuesto del fuelle, que es el extremo libre, esta conectado mediante engranajes y levas a la aguja indicadora del instrumento, toda la expansión o contracción del fuelle causara una indicación correspondiente de la aguja de descenso o ascenso respectivamente. En vuelo nivelado hay la misma presión estática en las dos caras del fuelle, por lo que este no se mueve y el variometro indica el cero. En un ascenso o en un descenso se crea una diferencia de presión y se produce una contracción o expansivo del fuelle, con las indicaciones correspondientes de la aguja.

Por ejemplo, en un descenso el avión penetra en unas capas de mayor presión atmosférica y el mas denso llena el fuelle instantáneamente, pero penetra mas lentamente en la carcasa externa debido a la pequeñez del orificio de entrada, por lo que la presión en la cámara externa es menor. La sobreprecios relativa del fuelle le hace expandirse y la aguja del variometro indica un descenso, Pero el instrumento mide también la velocidad de descenso, porque cuanto mas rápido sea el descenso tanto mas difícil y lento es que se igualen las presiones a través del orificio calibrado. Lógicamente esto crea una mayor diferencia de presión y un mayor desplazamiento de la aguja indicadora.

Siempre que el avión descienda a un ritmo constante, la diferencia de presión será constante. Por lo que no hay mas que señalar en la escala del instrumento la marcas que indican los pies por minuto o metros por segundo a que se produce el descenso. Cuando el avión nivela su vuelo después de un ascenso o descenso, la aguja del variometro tiene un cierto retraso en marcar el cero. Esto se debido a que las presiones tardan cierto tiempo en igualarse de nueva a través del orificio calibrado. Los pilotos con experiencia en el vuelo instrumental tienen en cuanta este retraso y hacen coso omiso del indicador durante este periodo de ajuste.

El variometro se emplea principalmente para medir la velocidad vertical del avión, es decir, el ritmo de ascenso o descenso. No obstante,es también un buen instrumento auxiliar para mentaren el vuelo nivelado, porque indica instantáneamente la entrada en ascenso o descenso desde el vuelo nivelado.

Variometro Inerciales (IVSI)

Estos instrumentos están diseñados para reducir el retraso del variometro. En ellos se detecta la aceleración inicial del ascenso o descenso mediante dos pequeños acelerometros. Proporciona indicación antes de que el instrumento haya podido responder al cambio de la presión estática, dando una respuesta instantánea y aumentando el control de la velocidad vertical cuando se utilizan correctamente, en conjunto con el horizonte artificial, durante los ascensos con las alas niveladas. Como los acelerometros giran con el avión , inducen un error durante la entrada en los virajes. Fuera del margen comprendido entre 0,7 GFs y 1,4 Gs, los acelerometros están desconectados y el IVSI actúa como variometro normal.