Im Dampfbereich bei Zweikreisern und Dualboilern sind die Kessel nicht komplett gefüllt. Über der Wasseroberfläche befindet sich im Ruhezustand Luft, die beim Aufheizen von Wasserdampf verdrängt wird. Bei älteren Maschinen musste der Barista den Wasserstand im Kessel immer an einem Schauglas überwachen und bei Bedarf das Wasser durch öffnen eines manuellen Einlassventils nachfüllen. Die Füllstandsregelung übernimmt dieses Wiederauffüllen des Dampfboilers nach Wasserentnahmen, sei es für Teewasser oder in Form von Dampf.
Die Füllstandsregelung besteht aus einer Füllstandssonde und der Regelelektronik, die meist in der Elektronikbox der Maschine sitzt. Bei vielen Haushaltsmaschinen, insbesondere bei solchen mit E61-Brühgruppe, ist die Füllstands-Elektronik neben einer ggfs. vorhandenen Tanküberwachung die einzige elektronische Komponte in der Maschine. Bei komplexeren Maschinen ist die Regelelektronik auf der Hauptplatine integriert.
Die Füllstandssonde ragt im Dampfbereich bis zur gewünschten Wasserfüllhöhe in den Kessel. Liegt an der Sonde Wasser an, so wird der leichte Strom, den die Regelelektronik an die Sonde gibt, über das Wasser und die Kesselerdung abgeleitet. Sinkt der Wasserspiegel, so wird die Ableitung unterbrochen, was die Regelelektronik feststellt und die Kesselfüllung einleitet. Dazu wird die Pumpe gestartet und das Kesselfüllventil geöffnet, bis die Sonde wieder Kontakt mit der Wasseroberfläche hat.