不同型号光学经纬仪的外形不尽相同，但基本构造都差不多，都包括基座、水平度盘和照准部三大部分：

1. 基座

经纬仪基座与水准仪基座类似，有脚螺旋、轴座、底板和三角压板。经纬仪基座还有一个轴座固定螺旋，用于照准部和基座的固结。

2. 水平度盘

水平度盘不随照准部转动，但可以通过水平度盘变换手轮调整度盘位置。 水平度盘由光学玻璃制成，度盘刻有顺时针的0~360度的刻度分划。

3. 照准部

主要由望远镜、竖轴、支架、望远镜微动螺旋、望远镜制动螺旋、照准部微动螺旋、照准部制动螺旋、读数设备、竖直度盘、水准管和光学对中器等组成。望远镜与横轴联结，安置在支架上，望远镜可绕仪器横轴作上下转动。望远镜制动与微动螺旋用于控制望远镜的上下转动。竖直度盘固定在横轴一端，随照准部一起转动，用于竖直角观测。支架上有竖盘指标水准管，借助其上的微动螺旋可以使竖盘指标水准管气泡居中，用以使竖盘指标位于正确位置。读数设备包括读数显微镜测微装置，以及光路中一系列光学棱镜和透镜。水准管用于**整平仪器。光学对中器用于调节仪器使水平度盘中心与地面点位于同一铅垂线上。仪器的竖轴处于管状轴套内，可以使照准部绕仪器竖轴水平转动。照准部制动与微动螺旋用于控制照准部水平方向转动。