Оптичний теодоліт. Ці інструменти зчитують кути через оптичну шкалу та ноніусну систему, покладаючись на ручні спостереження та зчитування для завершення вимірювань. Їхня конструкція є відносно традиційною та вимагає високих експлуатаційних навичок, але вони забезпечують міцну стабільність і надійну точність і зазвичай використовуються в базових геодезичних та інженерних схемах.
Теодоліт електронний. Він включає в себе фотоелектричний кодер, який перетворює зміни кута в електричні сигнали та безпосередньо виводить результати вимірювань на цифровий дисплей. Порівняно з оптичними теодолітами, електронні теодоліти пропонують швидші зчитування, менші похибки та меншу людську помилку, що робить їх найбільш широко використовуваним типом в інженерній геодезії.
Теодоліт тахеометр (попередник або комплексна форма тахеометра). Він інтегрує функції вимірювання відстані в електронний теодоліт, що дозволяє одночасно вимірювати кути та відстані, обчислювати координати та зберігати дані. Завдяки широким функціям він поступово став основним обладнанням у сучасній геодезії.
За ступенем точності теодоліти також можна розділити на звичайні теодоліти і прецизійні теодоліти. Перший використовується для загальної інженерної зйомки, тоді як другий використовується для високо-контрольної зйомки та наукових досліджень.
