根据晶面对光线反射的性质,利用光学系统进行测量,精度较高,可达1′,适用于测量粒径约数毫米而且晶面平整光滑的小晶体。双圈反射测角仪(two circle reflection goniometer)比单圈反射测角仪多一个直立圈,使晶体可绕互相垂直的两个轴任意转动,大大简化了测量手续,是晶体测量的主要仪器。用接触测角仪或单圈反射测角仪测得的是每两个晶面法线间的夹角值,即面角值。而由双圈反射测角仪测得的则是每一个晶面的一组球面坐标值——方位角和极距角值,前者相当于地球上的经度,而后者则相当于纬度。