测量水平角和竖直角的仪器主要包括望远镜、水平度盘、垂直度盘和基座等部件，根据读数设备的不同，可分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。这些仪器在控制、地形和施工放样等测量领域有着广泛的应用。中国的经纬仪系列包括DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60等型号，精度以秒为单位表示。通过附加专用配件，还可以形成激光经纬仪、坡面经纬仪等。
水准仪是用于测量两点间高差的仪器，主要由望远镜、水准器和基座等组成。根据构造的不同，可分为定镜水准仪、转镜水准仪、微倾水准仪和自动安平水准仪。水准仪在控制、地形和施工放样等测量工作中应用广泛。中国的水准仪系列包括DS05、DS1、DS3、DS10、DS20等型号，精度以毫米为单位表示。通过附加专用配件，还可以形成激光水准仪。
平板仪是用于地面人工测绘大比例尺地形图的主要仪器，由照准仪、平板和支架组成。附加电磁波测距装置可以使作业更加迅速。电子测量仪器包括电子经纬仪、电磁波测距仪、微型计算机、程序模块、存储器和自动记录装置。整体式电子速测仪具备各功能部件的整体组合，自动化程度较高。组合式电子速测仪具有较高的自动化特性和灵活性，适用于工程测量和大比例尺地形测量。
陀螺经纬仪通过观测陀螺仪轴向子午面的摆动来测定真方位角，适用于南北纬度75°范围内的使用。它主要用于矿山和隧道地下导线测量的定向工作。激光经纬仪具有较高的精度和稳定性。激光测量仪器包括激光准直仪、激光指向仪、激光垂线仪、激光经纬仪、激光水准仪和激光平面仪等。激光准直仪和激光指向仪主要用于大型建筑施工和大型机械安装。激光垂线仪主要用于高层建筑和电梯施工过程中的垂直定位。激光经纬仪主要用于施工及设备安装中的定线和定位。
倾斜测漏仪主要用于精密测定建筑物沉降、建筑物安装及地震预报中的倾斜观测。摄影经纬仪由摄影机和经纬仪组装而成，供地面摄影测量野外作业使用。立体像对测量仪器用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差，主要用于解析空中三角测量和地面立体摄影测量加密像控点。
全能法测图仪器是摄影测量内业成图的主要仪器，基于摄影过程的几何反转。正射投影仪用于将具有倾斜和地面起伏的中心投影影像片变换成正射影像图，具有成图快速、信息丰富、直观易识等特点。水准仪用于建立水平视线测定地面两点间高差，主要部件包括望远镜、管水准器、垂直轴、基座和脚螺旋。
全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体。操作包括水平角测量、距离测量和坐标测量。在水平角测量时，照准目标，设置方向的水平度盘读数，显示两方向间的水平夹角。在距离测量时，设置棱镜常数、大气改正值或气温、气压值，量仪器高、棱镜高并输入全站仪，照准目标棱镜中心，按测距键，显示斜距、平距、高差。在坐标测量时，设定测站点和后视点的三维坐标，设置棱镜常数和大气改正值，量仪器高、棱镜高并输入全站仪，照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
