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Der Theodolit (ugs. Theo) ist das wichtigste Instrument der Geodäsie (Vermessungskunde). Er dient zur Messung von Horizontal- und Vertikalwinkeln in jenen Punkten, über denen er mittels eines Stativs aufgestellt wird.
Ein Theodolit besteht im Wesentlichen aus einem Messfernrohr, einem Vertikal- und einem Horizontalteilkreis und mehreren Libellen.
Letztere dienen zur lotrechten Ausrichtung des Gerätes.
In das Messfernrohr ist ein Fadenkreuz integriert, mit dem das Ziel anvisiert wird. Meist werden die dabei eingestellten Winkel in der Einheit Gon vom Gerät angezeigt und/oder gespeichert (100 Gon = 90°).
Einige - vor allem ältere Geräte - teilen den Horizontalkreis in 360° ein und geben statt des Höhenwinkels die Steigung in Prozent an. Bei der Artillerie wird ein Theodolit Richtkreis genannt und ist statt in Grad in Strich geteilt.
Vorläufer der Theodolite waren der Azimutalquadrant (um 1500) und die Kippregel, genaue Universalinstrumente wurden ab 1850 für Triangulation und Astronomie gebaut. Beim Repetitionstheodolit ließ sich durch Addition von Winkeln die Messgenauigkeit erhöhen. Reduktionstachymeter erlaubten die Entfernungsmessung an Kurven im Gesichtsfeld - was heute mit Laser und Elektronik erfolgt.
Der Theo-Unterbau oder Limbus enthält Horizontalkreis, Kreisablesung und Vertikalachse (Stehachse). Er trägt die Alhidade (arab.) - den Oberbau mit zwei Stützen, horizontaler Kippachse, Fernrohr und Vertikalkreis. Das Fernrohr hat ein Fadenkreuz (Strichplatte im Okular) und eine Innenlinse zum Fokussieren (Scharfstellen).
Der Unterbau sitzt auf der Grundplatte, welche am Stativ aufgesetzt und mit drei Fußschrauben und Libelle horizontiert wird.
Je nach Messgenauigkeit und Einsatz unterscheidet man Bautheodolit (ca. ±10"), Tachymeter (incl. Entfernungsmessung), Präzisions- oder Sekundentheodolit (±1", für Ingenieurgeodäsie) und Universal (±0.1", für Astrogeodäsie).
Gerätefehler: sie lassen sich technisch kleinhalten (rektifizieren, zwei Kreislagen) bzw. rechnerisch beseitigen (reduzieren):