全站儀的工作原理：全站儀中望遠鏡是由聚光和分光棱鏡、目鏡和物鏡組合而成，屬于測量角度與距離中光學的部分。分光棱鏡與物鏡組成了測距儀的光路，光纖與接收管及發光的二極管連接，從而呈現內光路，并經閘門轉換，將內光路所發的紅外光傳給二極管，完成距離測量；全站儀電氣部分主要由測角與測距兩部分構成，測角部分的組成要素有計數、光電測角儀器和編碼度盤等。測距部分的組成要素有接收管、電子電路和發光的二極管。用串行通訊把測角部分與測距部分連接，使其具備了測距儀與電子經緯儀的功能。全站儀的工作要求：可見光，其光線強度適當；可通視，也就是全站儀的同待測目標連線間沒有障礙物。 

　　全站儀的主要優點：測速快、操作簡便。由于全站儀的垂直、水平微動在儀器同一側，并配有雙面顯示屏，因此便于單手操作。全站儀的雙面屏幕顯示窗，可同時顯示豎直角、水平角、距離和坐標，并且能自動計算放樣點方位角和距離，小屏幕能顯示溫度、氣壓及棱鏡常數，還能自動改正測量中的誤差。同時儀器內設有微型電腦，可以自動計算方位角和極坐標距離，一般來說正常精測速度為秒跟蹤測量為4.7秒， 跟蹤測量為3.2秒。精度。全站儀具有三軸補償功能，利用消除鍵可以消除豎直角指標差和水平角指標。從而大大提高了測量的精度。全站儀采用的是電子測距能夠很好的控制并消除誤差，例如當可見度好的條件下測距在1000m時，誤差可控制在1～2mm以內，測角誤差在士1～2秒以內，當可見度較差且測距在100m時，可將誤差控制在以1mm內。