自准直目镜的外部由目镜、目镜座连接机构、目镜连接机构，内部由转像透镜、半透半反镜、光源等部件组成。光源通过半透半反镜照亮分划板十字丝，望远镜对无穷远调焦，经望远镜物镜出射的平行光束遇平面镜后反射，反射光经望远镜所成的像称为自准直像。当平行光束与平面镜垂直，自准直像与分划板十字丝分划重合，故通过自准直像，可以使望远镜视准轴与平面镜反射面垂直。将仪器原有目镜拆下，自准直目镜的目镜座连接机构与仪器目镜座连接，目镜连接机构与仪器目镜连接，仪器便具有了自准直功能。