全站儀按按測量功能分類：

無合作目標性全站儀（Reflectorless total station）無合作目標型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下，可對一般的目標直接測距的全站儀。因此，對不便安置反射棱鏡的目標進行測量，無合作目標型全站儀具有明顯優勢。

智能型全站儀（Robotic total station）在自動化全站儀的基礎上，儀器安裝自動目標識別與照準的新功能，因此在自動化的進程中，全站儀進一步克服了需要人工照準目標的重大缺陷，實現了全站儀的智能化。在相關軟件的控制下，智能型全站儀在無人干預的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量。由于只需一次安置，儀器便可以完成測站上所有的測量工作，故被稱為“全站儀”。因此，智能型全站儀又稱為“測量機器人”。

全站儀的望遠鏡實現了視準軸、測距光波的發射、接收光軸同軸化。同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調焦透鏡間設置分光棱鏡系統，通過該系統實現望遠鏡的多功能，即既可瞄準目標，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。4、儀器任何部分發生故障，不勉強使用，應立即檢修，否則會加劇儀器的損壞程度。同時其測距部分的外光路系統又能使測距部分的光敏二極管發射的調制紅外光在經物鏡射向反光棱鏡后，經同一路徑反射回來，再經分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內部另設一內光路系統，通過分光棱鏡系統中的光導纖維將由光敏二極管發射的調制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內、外光路調制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。

同軸性使得望遠鏡一次瞄準即可實現同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強大、便捷的數據處理功能，使全站儀使用極其方便。

存儲器：

全站儀存儲器的作用是將實時采集的測量數據存儲起來，再根據需要傳送到其它設備如計算機等中，供進一步的處理或利用，全站儀的存儲器有內存儲器和存儲卡兩種。

全站儀內存儲器相當于計算機的內存（RAM），存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當于計算機的磁盤。

通訊接口：

全站儀可以通過RS-232C通訊接口和通訊電纜將內存中存儲的數據輸入計算機，或將計算機中的數據和信息經通訊電纜傳輸給全站儀，實現雙向信息傳輸。

全站儀補償器的補償功能提供了3種選擇模式，即[雙軸]、[單軸]、[關]。選擇[關]即補償功能不起作用；選擇[單軸]只對垂直度盤讀數進行補償；選擇[雙軸]是對水平和垂直度盤讀數均進行補償。

單軸補償只能對垂直度盤讀數進行改正，沒有改正水平度盤讀數的功能。當照準部水平方向固定，上下轉動望遠鏡時水平角度讀數不會變化。