全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，能够完成水平角、垂直角、距离（包括斜距和平距）以及高差测量等任务。以下是全站仪的主要测量功能：
水平角测量：
通过照准两个目标点，全站仪能够测量两点之间的水平夹角。
垂直角测量：
全站仪可以测量目标点与水平线之间的垂直角度。
距离测量：
全站仪通过发射红外信号并接收反射信号来计算目标点与测站之间的斜距和平距。在测量过程中，需要设置棱镜常数以及大气改正值或气温、气压值，以确保测量结果的准确性。
高差测量：
全站仪能够测量测站点与目标点之间的高差，这对于确定目标点的高程非常重要。
坐标测量：
通过已知测站点的三维坐标和测得的角度与距离，全站仪可以计算并显示目标点的三维坐标。
后交会测量：
全站仪可以安置在某一待定点上，通过观测两个以上的已知点，并输入各已知点的三维坐标及仪器高和棱镜高，来计算并显示待定点的三维坐标。
放样测量：
全站仪可以将设计的角度和边长（或坐标值）输入，然后通过测量这些角度和距离来指导施工，确保施工点符合设计要求。
精密导线测量：
全站仪在精密导线测量中扮演核心角色，能够快速准确地获取目标点的坐标信息，构建高精度的导线网络，特别适用于复杂地形条件下的测量工作。
数字化测图：
全站仪可以与便携计算机或电子手簿配合，野外采集数据，并通过专业测图软件编辑成图，这种方法提高了测量的效率和准确性。
全站仪的应用范围非常广泛，包括地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。由于其高精度和高效性，全站仪已成为现代测绘领域不可或缺的测量工具。