Основной принцип работы теодолита при проведении геодезических измерений заключается в том, что при наведении зрительной трубы на исследуемую область (при условии, что центр визирной линии попадает на нужный объект), можно измерить угол каждой из осей (горизонтальной и вертикальной). 4

Измерения проводятся при помощи шкалы, градуированной в угловых секундах. 4 Стороны угла, который необходимо измерить, проектируются на плоскость лимба подвижной вертикальной плоскостью (её также называют коллимационной, она образуется при вращении зрительной трубы вокруг своей оси). 4 Далее отсчёт производится по горизонтальному кругу. 4

Перед работой теодолит закрепляется на специальный штатив. 3 С помощью круглого и цилиндрического уровня инструмент приводится в строго горизонтальное положение. 3

В электронных теодолитах цифровые датчики сами фиксируют показатели на вертикальном и горизонтальном круге, после чего выводят информацию на экран. 3 Также все данные сохраняются во внутреннюю память. 3

В оптических теодолитах все измерительные действия производит наблюдатель: с помощью отсчетного микроскопа он определяет параметры угла между несколькими вертикальными и горизонтальными точками объекта, ориентируясь по соответствующей отсчетной шкале. 5 Итоговые данные получаются в результате расчётов. 5