俯視法基于與傳統側視法相同的系統方程，即 Laplace-Young 方程，該方程描述了座滴靜態平衡時的表面/界面邊界（請參見下側的方程和圖片）。液滴的外形由參數α和 b決定，其中α是系統的毛細管常數，b是液滴頂點O處的曲率半徑。

       對于給定的液體，例如水，已知α，因此液滴的體積V是b及其高度H的函數。每對（b, H）對應CD和MD的特定值，CD和MD分別是液滴的接觸直徑和大直徑。對于接觸角在90度以下的液滴，可以從上方看到并測定CD，而對于接觸角在90度以上的液滴，可以看到并測定MD。有了通過實驗測定的CD或MD數值，就可以計算出它們對應的（b, H）對。隨后，利用b, H 和 α的值，可以明確地計算出三相接觸線（基線）處的接觸角。對于給定的α和V，在數學上不可能同時對應（b, CD）對和（b, MD）對，因為只能對應它們中的一個。因此，軟件可以自動識別通過從上方成像而確定的液滴直徑是CD還是MD。

       由此，通過液滴的體積及其毛細常數α，可以借助于圖像分析從上方測量液滴直徑來確定接觸角。該方法既適用于小于90度，也適用于大于90度的接觸角。