В работе геодезисту могут понадобиться следующие инструменты: теодолит, нивелир, тахеометр. Первые теодолиты в центре угломерного круга на острие иголки имели линейку, которая могла свободно вращаться. Эта линейка носила название алидада, а угломерный круг - лимб. Для того, чтобы линейка-алидада была соединена со сторонами угла применялись простые визиры. В настоящее время теодолиты так же могут измерять углы, он по конструкции очень сильно отличаются от своих предшественников:
- для соединения алидады со сторонами угла применяется зрительная труба, ее можно вращать по высоте и по азимуту;
- шкала лимба имеет отсчетное приспособление;
- вся конструкция находится под металлическим кожухом и т.д.
Специально для того, чтобы алидада и лимб имели более плавный ход, разработана специальная система осей. Все необходимые вращения выполняются зажимными и наводящими винтами. Для конструкции теодолита существует специальный штатив, а соединение центра лимба с отвесной линией, которая проходит через вершину измеряемого угла, происходит при помощи оптического центрира или нитяного отвеса. Все стороны измеряемого угла находят свою проектировку на плоскости лимба подвижной вертикальной плоскостью, ее называют коллимационной плоскостью.
Нивелиры бывают разных типов, но они выпускаются либо с уровнем при трубе, либо с компенсатором наклона визирной линии трубы. Самыми важными частыми нивелира являются зрительная труба и уровень при ней.