Une station totale est un théodolite électronique associé à un télémètre électronique doté d'un stockage de données interne supplémentaire ou d'un collecteur de données externe. Il fonctionne en mesurant les angles, la distance, les coordonnées et les hauteurs. Les données sont transférées vers un ordinateur qui utilise un logiciel pour générer une carte de la zone.
La station totale émet un faisceau laser sur une cible et détecte la lumière réfléchie. La station calcule la déviation réelle de la longueur d'onde de la lumière réfléchie. Il a une précision de 0,07 pouce par 0,62 mile. Une ligne de visée directe est nécessaire pour mesurer les coordonnées d'un point inconnu correspondant à une coordonnée connue. Certaines stations totales utilisent un récepteur Global Navigation Satellite System pour contourner le besoin de visibilité directe. Le GNSS offre une faible précision sur l'axe vertical et nécessite des périodes plus longues pour prendre la mesure.
