自准直仪是利用光学自准直原理测量微小角度的长度测量工具。
自准直原理：
自准直原理:光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成平行光。平行光被垂直于光轴的反射镜反射回来，再通过物镜后在焦平面上形成分划板标线像与标线重合。当反射镜倾斜一个微小角度α角时，反射回来的光束就倾斜2α角。
自准直仪的光学系统:由光源发出的光经分划板、半透反射镜和物镜后射到反射镜上。如反射镜倾斜,则反射回来的十字标线像偏离分划板上的零位。
自准直仪分类：
因读数系统的不同分为如下几大类：
光学自准直仪：直接或利用测微装置或可动分划板从分划板或读数鼓轮上读出α角的分值和秒值。光学自准直仪的分度值有约1分到十数秒，精度最低。当以斜率(例如1/200)表示分度值时，通常称这种自准直仪为平面度测量仪。
光学自准直仪：当以光电瞄准对线代替人工瞄准对线时，就称为光电自准直仪。也有几种不同的类型，光电瞄准（对线）原理与振子式光电显微镜的相似、光栅式或其它，精度较传统自准直仪有所提高。
数字自准直仪：基于DSP、计算机及CCD或CMOS技术的新式自准直仪。也分为几种，最大差异的分类是按面阵和线阵，面线阵CCD只能测试一个方向的数据，可以测试两个方向线阵的自准直仪是将两个线阵组合或通过光学方式组合，精度相对差些，最主要的一般都有测试盲点，但是线阵式有时可以做得测试范围更大些。
一般数字自准直仪具有动态响应和跟踪功能，也称为动态自准直仪，部分光电自准直仪也具有此功能。