La dioptra la usaron por primera vez los astrónomos griegos para determinar la posición de las estrellas. Cuando esta quedó obsoleta por la aparición de un dispositivo más preciso, la esfera armilar, fue reciclada y comenzó a emplearse como instrumento topográfico. Era un aparato portátil que podía utilizarse para medir distancias y ángulos, o como un nivel. La dioptra podía determinar tanto los planos horizontales como los verticales, lo que permitía medir la desviación entre dos puntos fijos para establecer precisas medidas angulares.
