测量的三要素是距离和角度和高差。距离是测量地面两点之间的水平距离。角度有水平角和高度角。高差则是地面点沿铅垂线到大地水准线的距离称该点的绝对高程或海拔。
测量角度时需要用到仪器有经纬仪和全站仪，距离测量则需要三件仪器，分别是钢尺，光学测距仪以及电磁波测距仪，而在高差的测量上，只需要一个仪器，那就是水准仪。