Стереофотограмметрическую съемку называют также фототеодолитной, так как она производится фототеодолитом, представляющим собой соединение теодолита с фотокамерой.

Если сфотографировать местность с двух точек базиса, располагая оптическую ось фотокамеры по двум взаимо параллельным направлениям, то получим два снимка — стереопару. При рассматривании стереопары обоими глазами одновременно или в стереоскоп получается стереоэффект, заключающийся в том, что местность представляется не плоской, а объемной.

Оптические оси фотокамеры располагают горизонтально и, как правило, перпендикулярно к линии базиса фотографирования (случай нормального расположения осей). Иногда фотографируют с отклоненными от перпендикуляра осями, но не обязательно при сохранении параллельности осей камеры при установке последней на обеих точках базиса.

Фототеодолитная съемка применяется преимущественно в горной местности, трудно доступной для съемки другими средствами.

Поэтому фототеодолитную съемку применяют при проектировании в строительстве гидроэлектростанций, железных и шоссейных дорог, каналов в горных условиях. Такая съемка связана с трудностями при работе на крутых склонах, когда для подготовки местности под станции фототеодолита и опорные пункты приходится прибегать к помощи альпинистов и взрывников, а оборудование доставлять с помощью вертолетов. Так было, например, при строительстве Токтогулъской ГЭС на р. Нарыне.

Фототеодолитную съемку применяют также: 1) для изучения деформаций сооружений; 2) для измерения трещин на сооружениях и наблюдения за их изменениями; 3) для архитектурной съемки существующих зданий; 4) для определения направления и скорости течения в реках и каналах; 5) для изучения динамики оползней; 6) для изучения характера волнений на водной поверхности.