1. Ортометрическая высота.
Гравитационное поле Земли неоднородно. Уровенные поверхности не параллельны друг другу. А это значит, что отвесные линии не направлены прямо к центру Земли. Это влияет на положение уровня, а соответственно и зрительной трубы нивелира. Тогда измеренные превышения не будут соответствовать разности высот точек.
Наиболее теоретически обыкновенной является ортометрическая система высот.
В данном случае необходимо знать расстояния ААо. Оно является высотой точки А над уровнем моря. Однако мы не можем измерить расстояние ААо под землей. Для этого выполняем нивелирование с точки О до точки А. Сумма произведений:
h1+h2+h3+h4+h5=hʹ1+hʹ2+hʹ3+hʹ4+hʹ5
Для определения высоты точки А над А0, необходимо использовать теорию потенциала. Согласно ей разность потенциалов между точками ОА и А0А одинаковое.
WA-W0=WA-WA0
Очевидно, что можно найти разность равенства интегралов:
В левой части, на каждой станции можно измерить превышения между точками нивелиром и силу тяжести – гравиметром. Однако, в правой части, невозможно измерить ничего. Но правая часть позволяет вынести за знак интеграла среднее значение силы тяжести по линии ААо. Известные радиусы можно перенести так:
Интеграл 
практически является длинной Ао отрезка ААо. Поскольку:
То очевидно, что:
Это и есть теоретически правильная высота, однако, выяснить её невозможно, т. к. нельзя найти среднее значение силы тяжести на отрезке ААо. По этому ортометрические высоты не нашли применения не где в мире.
3. Нормальные высоты.
Нормальный высоты имеют недостаток. Гамма среднее в них вычисляется по формуле Клера, в зависимости от широты. В результате получается, что точки, лежащие на одной уровненной поверхности, имеют различные высоты. Необходима такая система высот, при которой высоты точек на уровненной поверхности равны между собой. Очевидно, вместо гамма среднее следует взять величину постоянную для данного района строительных работ.
Вместо гамма среднее брать гамма для средней широты расположения строительного комплекса, такая система называется динамичной высоты.
Динамичная высота Hв является следствием нормальных высот, только вместо гамма среднее берется 
на средней широте строительного объекта.
4. Приближенные высоты.
Приближенные высоты вычисляются по формуле:
Это следствие нормальных высот, но вместо g берется
5. Формулы вычисления высот.
Для того, чтобы вывести практические формулы для вычисления превышений в нормальной системе высот, необходимо вывести формулу вычисления нормальных высот по измеренным превышениям. В основу выводов положим формулу вычисления приближённых высот.
=
=
=
=
+
-сумма hот точки О до точки А при нивелировании.
=
- значение нормальной силы тяжести вдоль поверхности эллипсоида на всём пути нивелирования от точки О до точки А.
Перенесём эту формулу для вычисления нормальных высот 
= 
=
=
Левое составляющее - это и есть приближённая высота.
=+
В этой формуле нормальная высота выражена через сумму измеренных превышений. Эта формула является исходной для вывода превышений нормальных высот. Ля этого найдём разность нормальных высот точек А и В.
=+
=
+
-=
+
-
-=
Разность приближённых высот:
=
+
h
Формулу упрощаем
=
+
h-
h
h=-
Тогда формулу приближённых высот запишем так:
=+
h-
Разность нормальных высот с учётом упрощения (
=+
h – базовая формула для получения практической формулы.
