全站仪按其外观结构可分为两类：
（1）积木型（Modular，又称组合型）早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体，可以分离使用，也可以通过电缆或接口把它们组合起来，形成完整的全站仪。
（2）整体型（Integral）随着电子测距仪进一步的轻巧化，现代的全站仪大都把测距，测角和记录单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体，其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜的视准轴为同轴结构。这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度非常有利。带有“视距丝”的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、低精度（1/200、1/500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应用。
全站仪按按测量功能分类：
无合作目标性全站仪（Reflectorless total station）无合作目标型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的全站仪。因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，无合作目标型全站仪具有明显优势。
智能型全站仪（Robotic total station）在自动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全站仪的智能化。在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量。因此，智能型全站仪又称为“测量机器人”。单轴补偿只能对垂直度盘读数进行改正，没有改正水平度盘读数的功能。
全站仪测距的精度问题：
测距仪都有一个标称精度，他是仪器出厂的合格精度指标，仅一般地说明仪器的性能，而决不能理解为只能达到这样的测距精度，尤其是不能代表现场作业时的边长实测精度。
外业作业时应进行加常数K、乘常数R改正。加常数K、乘常数R改正值从仪器的检测结果得来。加常数K与实测距离大小无关，乘常数R应与实测距离相乘得到改正值，乘常数R单位为mm/Km，实测距离单位为Km，所得改正值单位为mm。广泛用于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。
测距精度，一般是指经加常数K、乘常数R改正后的观测值的精度。虽然加常数和乘常数分别属于固定误差和比例误差，但不是测距精度的表征，而是需要在观测值中加以改正的系统误差，故从某中意义上来说，与标称误差中的A和B是有区别的。因为测距的综合精度指标，一般表示为：MD＝±（A＋B×10－6D）。相对盘左和盘右而言也有称为正镜和倒镜，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。