Кључне технологије тоталне станице се углавном фокусирају на три аспекта: мерење угла, мерење удаљености и обраду података. Ове технологије одређују тачност, ефикасност и опсег примене инструмента.
Тоталне станице користе оптичке или фотоелектричне системе енкодера, мере хоризонталне и вертикалне углове кроз ротирајући телескоп. У комбинацији са прецизним лежајевима и дизајном компензатора, они постижу мерења угла испод{1}}лучне секунде. Ова технологија обезбеђује тачност смера мерења и представља основу за прецизно позиционирање и тродимензионално мерење-.
Модерне тоталне станице обично користе технологију електронског мерења удаљености (ЕДМ), укључујући рефлективни и{0}}режим мерења удаљености без призме. Емитовањем ласерских или инфрацрвених сигнала и примањем враћених сигнала, раздаљина се израчунава коришћењем принципа времена--лета или фазне разлике, чиме се постиже висока{4}}прецизност мерења велике-раздаљине уз прилагођавање различитим условима рефлексије и амбијенталном осветљењу.
Тоталне станице су уградиле-микропроцесоре и системе за складиштење података, што омогућава-обраду података о угловима и удаљености у реалном времену, израчунавање координата и генерисање резултата мерења. Истовремено, дигитални интерфејси података и комуникационе технологије омогућавају да се мерни подаци директно пренесу на рачунаре или софтвер за мерење, побољшавајући ефикасност мерења и поузданост података, и пружајући кључну подршку за аутоматизацију савременог инжењерског премера.
