全站儀采用了光電掃描測角系統，其類型主要有：編碼盤測角系統、光柵盤測角系統及動態（光柵盤）測角系統等三種。
按其外觀結構分類
全站儀按其外觀結構可分為兩類：
（1）積木型（Modular，又稱組合型）
早期的全站儀，大都是積木型結構，即電子速測儀、電子經緯儀、電子記錄器各是一個整體，可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來，形成完整的全站儀。
（2）整體型（Integral）
隨著電子測距儀進一步的輕巧化，現代的全站儀大都把測距，測角和記錄單元在光學、機械等方面設計成一個不可分割的整體，其中測距儀的發射軸、接收軸和望遠鏡的視準軸為同軸結構。這對保證較大垂直角條件下的距離測量精度非常有利。
