測定水平角或豎直角的工作。常用於天文測量、大地測量、地形測量和工程測量。水平角是一點到兩個目標的方向線垂直投影在水平面上所成的夾角。豎直角是一點到目標的方向線和一特定方向之間在同一豎直面內的夾角。通常以水準方向或天頂方向(鉛垂線的反方向)作為特定方向。水準方向和目標方向間的夾角稱為高度角。目標方向上傾的為仰角，角值自0°到+90°；下傾的為俯角，角值自0°到-90°。天頂方向和目標方向間的夾角稱為天頂距，角值自0°到180°。
<度量制 角度的度量常用60分制，即一周為360°，1°為60′，1′為60″。此外，還有百分制和弧度制。百分制采用直角的百分之一為百分度；百分度的百分之一為百分分；百分分的百分之一為百分秒。分別記作 g、c、cc。百分度現通稱為岡(gon)。岡的千分之一稱為毫岡(mgon)。弧度制采用圓周角的2π分之一為1弧度。1弧度約等於57°17′45″或63g66c20cc或63.6620岡。此外，軍事上常用密位作為量角的單位。為瞭使1密位所對的弧長約略等於半徑的千分之一，因此取圓周角的六千分之一為1密位。也有一些國傢將整圓定為6400密位的。1密位寫作0-01，3498.6密位寫作34-98.6。
測角方法 角度測量主要使用經緯儀。測角時，一般將經緯儀安置在三腳架上，用垂球、對中桿或光學對中器，使儀器豎軸中心線和通過所測角度頂點標志中心的鉛垂線重合，利用照準部上面的水準器整平儀器後，用望遠鏡視準軸精確地照準目標，然後通過讀數設備讀出水平度盤或豎直度盤上的相應讀數。通常觀測兩個方向之間的水平夾角采取測回法或復測法，對3個以上的方向采取方向觀測法或全組合測角法。
測回法 用盤左（豎直度盤位於望遠鏡左側）、盤右（豎直度盤位於望遠鏡右側）兩個位置進行觀測。用盤左觀測時，分別照準左、右目標得到兩個讀數，兩數之差為上半側回角值。為瞭消除部分儀器誤差，倒轉望遠鏡再用盤右位置觀測，得到下半測回角值。取上、下兩個半測回所測角值的平均值作為一測回的角值。按精度需要可觀測若幹測回，再取其平均值為最終角值。
復測法 對所測角度多次重復觀測，使角值在度盤上連續累加後，取其平均值的一種測角方法。即先以盤左位置觀測，從左目標順時針方向照準右目標時隻旋轉照準部，從右目標逆時針方向照準左目標時，利用復測機鈕使照準部和水平度盤一起旋轉。依此反復觀測幾次，在度盤上累加該角度的n倍，隻需在第一次照準左目標和末一次照準右目標時，分別讀取水平度盤讀數，將末次讀數和首次讀數之差除以n，即得盤左位置的角值。用盤右位置觀測時，采用和盤左時相對稱的程序。最後取盤左、盤右所測兩角值的平均數為最終角值。復測法適用於低精度的復測經緯儀，以減少讀數誤差而提高測角精度。
方向觀測法 當測站有3個以上方向時，在上、下各半測回中依次對各方向進行觀測，以求得各方向值的一種測角方法。假設測站O（圖1）上有A、B、C、D諸目標方向待觀測，如選目標A為起始方向，上半測回在盤左位置順時針依次觀測A、B、C、D後，再回到起始方向A；下半測回在盤右位置逆時針依次觀測A、D、C、B、A。上、下兩個半測回合為一測回，這種方法稱為全圓測回法。按精度需要測若幹測回後，可得各方向觀測值的平均值。所需角值由相應方向值相減而得。如果待測方向少於4個，觀測時一般可不必閉合至起始方向。
全組合測角法 在測站O周圍應測的方向A、B、C和D中（圖2），每次取兩個方向組成單角，將所有可能組成的單角分別采用測回法進行觀測。各測站的測回數與方向數的乘積應近似地等於一常數。方向少的測站應增加各角的測回數，使各測站平差後的方向值的權相等。由於每次隻觀測兩個方向間的單角，可以克服各目標成像不能同時清晰穩定的困難，縮短一測回的觀測時間，減少外界條件的影響，易於獲得高精度的測角成果。全組合測角法適用於高精度的三角測量。
豎直角觀測 以望遠鏡十字絲的水平絲分別按盤左和盤右照準目標後，讀取豎盤讀數為一測回。如測站上有幾個觀測目標，先以盤左依次觀測各目標後，再以盤右依相反順序進行觀測。豎直角也有以十字絲的上、中、下3根水平絲分別進行觀測的。在正常狀態下，當豎盤指標水準氣泡居中時，用作讀取豎直度盤讀數的指標應處於正確位置。所以在讀數前，必須使豎盤指標水準氣泡嚴格居中。如果采用豎盤指標自動歸零裝置來代替指標水準器，則指標可自動穩定在正確位置，瞄準目標後即可直接進行讀數。當望遠鏡視準軸水平、豎盤水準器氣泡居中時，豎盤指標讀數常與規定的常數不一致，它們之間的差值稱為豎盤指標差。取盤左、盤右兩位置觀測值的平均數，可消除其影響。但為瞭在觀測時便於計算，常規定豎盤指標差的限值。為瞭保證觀測質量，對於在同一測回中各觀測方向的指標差的變化范圍加以限制。
儀器 測定角度的儀器，除經緯儀外，尚有羅盤儀、六分儀等。
羅盤儀 利用磁針確定方位的儀器。用以測定地面上直線的磁方位角或磁象限角。根據測站上兩直線的磁方位角，可以推算出其間所夾的水平角。磁方位角是從地面上某點磁子午線北端起順時針量至目標方向的水平角，角值自0°～360°；磁象限角則是由磁子午線的北端或南端起量至目標方向的銳角，角值自0°～90°。因此，某直線的磁象限角尚須註明北東、北西、南東或南西字樣，以表示該直線的方位。裝有望遠鏡的羅盤儀(圖3)附有豎直度盤，可以測定高度角。使用這種儀器，根據視距測量方法還能測定兩點間的水平距離和高差。羅盤儀構造簡單，使用方便，但精度較低。常用於測定獨立測區的近似起始方向，以及路線勘測和地質、森林普查中的測量工作。觀測時，將羅盤儀置於待測方向的一端，利用水準器使儀器水平；放下磁針，瞄準目標，待磁針靜止後，便可在度盤上讀出該方向的磁方位角或磁象限角。
圖3 裝有望遠鏡的羅盤儀
六分儀 可以測量高度角和水平角的手持輕便儀器。用於天文、航空、航海和河海測量的定位。