全站仪的工作原理：全站仪中望远镜是由聚光和分光棱镜、目镜和物镜组合而成，属于测量角度与距离中光学的部分。分光棱镜与物镜组成了测距仪的光路，光纤与接收管及发光的二极管连接，从而呈现内光路，并经闸门转换，将内光路所发的红外光传给二极管，完成距离测量；全站仪电气部分主要由测角与测距两部分构成，测角部分的组成要素有计数、光电测角仪器和编码度盘等。测距部分的组成要素有接收管、电子电路和发光的二极管。用串行通讯把测角部分与测距部分连接，使其具备了测距仪与电子经纬仪的功能。全站仪的工作要求：可见光，其光线强度适当；可通视，也就是全站仪的同待测目标连线间没有障碍物。 

　　全站仪的主要优点：测速快、操作简便。由于全站仪的垂直、水平微动在仪器同一侧，并配有双面显示屏，因此便于单手操作。全站仪的双面屏幕显示窗，可同时显示竖直角、水平角、距离和坐标，并且能自动计算放样点方位角和距离，小屏幕能显示温度、气压及棱镜常数，还能自动改正测量中的误差。同时仪器内设有微型电脑，可以自动计算方位角和极坐标距离，一般来说正常精测速度为秒跟踪测量为4.7秒， 跟踪测量为3.2秒。精度。全站仪具有三轴补偿功能，利用消除键可以消除竖直角指标差和水平角指标。从而大大提高了测量的精度。全站仪采用的是电子测距能够很好的控制并消除误差，例如当可见度好的条件下测距在1000m时，误差可控制在1～2mm以内，测角误差在士1～2秒以内，当可见度较差且测距在100m时，可将误差控制在以1mm内。