Lo strumento è in ottone verniciato ed è alloggiato in una cassetta in legno. Su una base a tre viti calanti è posto un cerchio orizzontale graduato su cui può ruotare un'alidada. Il cerchio orizzontale presente una scala, direttamente incisa sull’ottone, in cui è visibile una divisione ogni 10°. La numerazione della scala va da 0° a 180° per poi tornare a 0°.
La graduazione del cerchio ha un diametro esterno di 19 cm, mentre il diametro esterno del cerchio è di 20 cm.
La posizione dell'alidada sul cerchio orizzontale è letta tramite un nonio a zero centrale, posto su un braccio sporgente dalla cassetta e terminante con una ganascia fissata al cerchio da una vite. Sull'alidada è posto un telaio rettangolare di ottone che sostiene due piani di agata, posti verticalmente a coltello, su cui poggiano i perni dell'ago magnetico. Per sollevare l'ago dai piani d'agata, allo scopo di minimizzarne l'usura, veniva utilizzato un ulteriore telaio, interno al primo, comandato dall'esterno tramite un pignone. Nel telaio era posto un cerchio verticale argentato e graduato di 10° in 10° la cui scala va da 0° a 90° e da 0° a 90°, con la linea degli zeri sul diametro orizzontale. Il diametro esterno del cerchio è di 20 cm, mentre il diametro della graduazione è di 17 cm.
L'ago è di forma romboidale, i suoi perni a forma di cono di diversa lunghezza (1.7 cm e 1.5 cm) terminano con delle sottilissime punte. Una delle punte più sottili fu sostituita nel 1994 con una nuova. I perni sono in ottone.
Tutto il telaio, compreso il cerchio e l'ago, viene racchiuso in una cassetta di legno (lunga 24.1 cm, larga 5.9 cm e alta 22.5 cm) dotata di due vetri di cui uno è stato sostituito. La cassetta poggia sulla lastra dell'alidada e viene bloccata grazie a due viti. Nella parte superiore della cassetta è posta una livella con vite di aggiustaggio.
Per rimuovere l'ago dal suo alloggio è necessario quindi togliere la cassetta.
Gli inclinometri di Etienne Lenoir (1744-1832), costruttore di strumenti per l'Osservatorio Astronomico di Parigi, erano ritenuti i migliori in commercio a fine Settecento poichè i suoi aghi erano ben bilanciati, particolare tecnico della massima importanza che doveva essere verificato prima della loro magnetizzazione.
Nel 1830, presso l’Osservatorio di Milano, vennero svolte varie misure di inclinazione svolte in concomitanza con quelle eseguite da Lambert Quetelet (1796-1874), direttore dell'Osservatorio di Bruxelles. Per determinare la posizione del meridiano magnetico, gli astronomi milanesi, cercavano la posizione in cui l'ago rimaneva verticale, per fare ciò ponevano prima l'ago in posizione dopo di che ruotavano il cerchio di 90°. Dopo tale misura vennero eseguite tutta una serie di letture volte a eliminare i vari errori (lettura alle due punte dell'ago, lettura con la faccia dell'ago prima rivolta ad Est e poi ad Ovest, rovesciandolo di 180° intorno al suo asse longitudinale, lettura con il cerchio prima rivolto ad Est e poi ad Ovest per la non coincidenza dello zero del cerchio con lo zero dell'orizzonte, lettura con l'ago rimagnetizzato in senso contrario). Una singola misura dell'inclinazione comportava un totale di ben 16 letture.
Tra il 1836 e il 1838 Karl Kreil misurò l’intensità e la direzione del campo magnetico a Milano. Per svolgere le misure sulla direzione utilizzo l’inclinometro di Lenoir realizzato dal meccanico dell’Osservatorio Carlo Gridel. Grazie a questo strabiliante strumento Kreil riuscì a ottenere, per il 23 ottobre 836 alle ore, un valore di 63°43’4”. Le successive e ultime misure, eseguite con l’inclinometro di Lenoir, furono realizzate da di Curzio Buzzetti (1815-1887) nel 1858 e nel 1863 a Milano con le modalità di misura già impiegate da Carlini nel 1830. La durata del procedimento richiedeva circa un’ora e mezza e la misura fornì il valore di 63°37' 10" per il 21 settembre 1858 alle 9 e 23 min.
Lo strumento è stato restaurato nel 1992. Il cerchio verticale, che si pensava perso, è stato ritrovato ed è stato ricollegato al suo strumento originario.