L'électromètre à plateaux d'Abraham et Lemoine est constitué d'un condensateur plan à plateaux horizontaux. Le plateau supérieur est composé un petit plateau métallique entouré d'un plateau de garde. Le petit plateau est suspendu par un bras à un plateau d'une balance de Roberval tandis que le plateau de garde est fixé dans sa partie supérieur à un support en bois par un système de vis en laiton. Le plateau inférieur du condensateur est supporté par une tige isolante en verre fixée à un support en bois grâce à une armature en laiton.

La balance est fixée sur le plateau supérieur en bois supporté par quatre pieds isolants en verre reliant ainsi le plateau inférieur en bois. Il est également relié au sol. Les mouvements de la balance sont limités par des butoirs et la position d'équilibre est indiquée par une aiguille horizontale.

L'ensemble de l'électromètre est supporté par un plateau en bois à quatre pieds en laiton à vis calantes.

L'électromètre à plateaux d'Abraham et Lemoine permet de mesurer la différence de potentiels ou de charges entre 1000 et 100 000 volts.

Le conducteur dont on veut  mesurer le potentiel est mis en relation avec le plateau inférieur à l'aide d'une tige métallique placée sous le plateau. Lorsque l'électromètre est chargé et qu'il y a une différence de potentiel entre les deux plateaux, une force verticale se crée et les deux plateaux s'attirent. En conséquence, le fléau de la balance auquel est relié le plateau supérieur descend. La balance est ensuite équilibrée à l'aide de poids et par analogie avec la force de gravitation, il est possible de calculer la différence de potentiels entre les deux armatures.

Pour calculer la différence de potentiels, il est nécessaire d'étalonner préalablement la balance. Le rayon du plateau supérieur (sans le plateau de garde) est calculé tel qu'en plaçant une charge de 5 grammes sur le plateau, une tension de 100 volts soit nécessaire pour que les plateaux s'écartent de 1 centimètre. Lorsque le disque inférieur est relié au potentiel à mesurer, on le soulève progressivement à l'aide de la crémaillère intégrée à son support jusqu'à ce que l'équilibre de la balance soit rompu. On mesure alors la distance (en centimètres) entre les deux plateaux et l'on calcule la tension U (en volts) à l'aide de la formule : U = 10 000 x distance.