自準直儀是一種光學測角儀器它是利用光學自準直原理來觀測目標位置的變化，廣泛應用于直線度和平面度的測量。它和多面棱體配合可以檢測分度機構的分度誤差；此外，還可測量零部件的垂直度、平行度等。
應用自準直光管的工作原理，再加上測微機構而設計制造的計量儀器，被稱之為自準直儀。
只要用自準直儀的測微機構測出上式中距離t,就可得出反射鏡的角度變化值。這就是自準直儀測量微小角度的基本原理。
自準直儀通常由三部分組成:
1.體外反射鏡
2.物鏡光管部件
3.測微目鏡部件
由于分劃板和各個光學元件的位置、結構不同，自準直儀有以下三種基本光路。
高斯型自準直儀：如果反射鏡嚴格與光軸垂直，則十字線在分劃板上所成的像與原來的十字線重合。若反射鏡有一微小轉角α ，則十字線 的像將偏離原來的十字線，其偏離量的大小可 從測微目鏡6中讀出。
高斯型自準直儀優(yōu) 點：高斯型系統(tǒng)是目鏡視場不受遮擋，且分劃板上的刻劃位于視場正中，觀察方便。
高斯型自準直儀缺 點：是亮度損失大，因而自準直像較暗；另外，為安置分光鏡，目鏡焦距較長，因而無法獲得較大的放大倍數(shù)。
高斯型自準直儀主要應用于普通光學自準直儀的光學系統(tǒng)。
阿貝型自準直儀優(yōu) 點：是光強度大，亮度損失只有10-15%
阿貝型自準直儀缺 點：是它的視場被膠合棱鏡遮擋了一半，又因光管出射光和反射光的方向不同，當反射鏡和物鏡間的距離超過一定數(shù)值后，反射光線就不能進入物鏡成像，所以儀器工作距離較短。阿貝型應用于光學計的光學系統(tǒng)。
雙分劃板型自準直儀優(yōu) 點: 是視場不被遮擋，刻線可位于視場中央；目鏡焦距短，可獲得較大的放大倍率。另外目鏡和光源可互換位置，給使用帶來方便。
雙分劃板型自準直儀缺 點: 是結構比較復雜，亮度損失較大（介于前兩者之間）。
激光準直儀是利用激光具有能量高、方向性好等特點，提供了一條直線性極好的可見激光束，以作為測量基準。激光準直儀的測量距離大，測量精度高。
激光準直儀是用激光束作為測量的基準，易受溫度和氣流等因素的影響。除了儀器本身要采取一些防范措施外，對其測量環(huán)境即防震、防熱、防氣流抖動等都提出較高的要求，否則將會影響測量精度。