三角高程测量的基本原理如图，A、B为地面上两个控制点，自A点观测B点的竖直角为α1.2，S0为两点间水平距离，i1为A点仪器高，i2为B点觇标高，则A、B两点间高差为:
h1.2=S0tgα1.2+i1-i2
上式是假设地球表面为一平面，观测视线为直线条件推导出来的。在大地测量中，当两点距离大于300m时，应考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 三角高程测量，一般应进行往返观测(双向观测)，它可消除地球曲率和大气折光的影响。
为了提高三角高程测量的精度，通常采取对向观测竖直角，推求两点间高差，以减弱大气垂直折光的影响。
