全站仪的发展经历了从组合式（即光电测距仪与光学经纬仪组合或光电测距仪与电子经纬仪组合）到整体式（即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体）阶段。

全站仪可显示斜距、平距、高差和坐标，具有很高的自动化程度。其优势在于数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统，可以快速而准确地对空间数据进行处理，计算出放样点的方位角与该点到测距点的距离。适用于工程测量、大比例尺地形测量、施工放样和变形观测等测量工作，并能为建立数字地面模型提供解析数据，使地面测量趋于自动化，还可对活动目标进行跟踪测量，如对于进出港口的船舶进行航迹监测。另外，全自动电子全站仪可以在恶劣环境下实现对目标的自动监测；由两台以上的电子全站仪和一台计算机可以组成一个实时测量系统。