Máy toàn đạc là một máy kinh vĩ điện tử kết hợp với máy đo khoảng cách điện tử có thêm bộ lưu trữ dữ liệu bên trong hoặc bộ thu thập dữ liệu bên ngoài. Nó hoạt động bằng cách đo góc, khoảng cách, tọa độ và độ cao. Dữ liệu được chuyển đến một máy tính sử dụng phần mềm để tạo bản đồ của khu vực.
Máy toàn đạc phát ra chùm tia laze vào mục tiêu và phát hiện ánh sáng phản xạ trở lại. Trạm tính toán độ lệch thực tế của bước sóng ánh sáng phản xạ. Nó có độ chính xác là 0,07 inch trên 0,62 dặm. Đường ngắm trực tiếp là cần thiết để đo tọa độ của một điểm chưa biết tương ứng với một tọa độ đã biết. Một số máy toàn đạc sử dụng bộ thu Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu để bỏ qua sự cần thiết của đường ngắm. GNSS cung cấp độ chính xác kém trên trục tung và cần thời gian dài hơn để thực hiện phép đo.
