Теодолит нередко путают с нивелиром. Тем не менее, это — приборы разные. Нивелир используется для того, чтобы определять разницу в высоте между заданными точками. Эта процедура незаменима при многих типах работ, когда требуется определение горизонтали. Теодолит же — это более универсальный прибор. С его помощью можно провести и описанное выше горизонтальное нивелирование, и замеры углов вертикальных. Это отличие делает теодолит незаменимым, когда нужно провести точный перпендикуляр к горизонту.
В геодезических изысканиях и многих инженерных измерениях теодолит — один из основных инструментов. В частности, его используют для триангуляции. В некоторых других областях тоже встречается использование теодолита для некоторых специфических целей. Например, его задействуют при запуске ракет.
Современный теодолит — это высокоточное устройство, которое состоит из движущейся по двум перпендикулярным направлениям в вертикальной плоскости оптической трубы, винтов для её перемещения и закрепления, лимба и алидады для измерений, уровня для установки в вертикальное положение и подставки с 3-4 подъёмными винтами, с помощью которой прибор устанавливается на штатив и приводится в рабочее положение.
До 90-х годов прошлого столетия угломерные устройства использовали оптико-механические довольно разнообразных конструкций. В наши дни используются преимущественно теодолиты электронные, которые предлагают широкие возможности наряду с простотой и удобством в обращении, а также вывод на дисплей и запись результатов измерений сразу на цифровые носители.
Обычно электронные теодолиты оборудованы съёмным трегером и компенсатором, довольно большим жидкокристаллическим дисплеем и качественной оптикой. Дополнительное удобство обеспечивают функции задержки результата, подсветки и обнуления горизонтальной шкалы. Существуют также модели электронных теодолитов с конструкцией, которая позволяет на их стойку устанавливать дополнительно электронный дальномер.
Точность измерений определяет, согласно ГОСТ 10529-96, класс теодолита. Делятся эти приборы на технические, точные и высокоточные. Технические теодолиты используют преимущественно для топографической съёмки, точные обычно применяют для измерений в строительстве. А теодолиты высокоточные применяют обычно для наблюдений за деформациями сооружений, зданий и поверхности земли, а также при установке прецизионного оборудования в промышленности.
Теодолит для геодезистов был основным прибором очень долго. И хотя в наше время первые позиции на этом поприще отвоевал электронный тахеометр, у которого гораздо шире функционал, теодолиты остаются широко востребованными. Оптико-механические приборы применяются в экстремальных погодных и климатических условиях, в которых не выдерживает электроника. А электронные теодолиты вместе с дальномерами используют в тех случаях, когда приобретение тахеометра экономически нецелесообразно.
