La dioptra (en griego, διόπτρα) es un instrumento astronómico y topográfico clásico, que data del siglo III a. C. La dioptra era un 'tubo' de observación o, alternativamente, una varilla con un visor en ambos extremos, unido a un soporte. Si la dioptra se encuentra equipada con limbos de lectura angular, podría ser usada para medir ángulos horizontales y verticales.
Los astrónomos griegos utilizaban la dioptra para medir las posiciones de las estrellas. Tanto Euclides como Gémino nombran la dioptra en sus trabajos astronómicos. En la época de Ptolomeo, en el siglo II, era un instrumento astronómico considerado como obsoleto, habiendo sido sustituida por la esfera armilar. Adaptada a la topografía, la dioptra es similar al teodolito, o el tránsito del topógrafo, que data del siglo XVI. Es una versión más exacta de la groma.
Un libro entero acerca de la construcción y el estudio de uso de la dioptra se le atribuye a Herón de Alejandría, que fue "uno de los ingenieros más ingeniosos de la historia antigua y un gran sabio de las matemáticas aplicadas".
La dioptra puede haber sido lo suficientemente sofisticada, por ejemplo, como para construir un túnel a través de una montaña entre dos puntos opuestos. Se especula que pudo haber sido utilizada para construir el túnel de Eupalino. Llamado "uno de los mayores logros de la ingeniería de la antigüedad," se trata de un túnel de 1036 metros (4000 pies) de largo, excavado en la isla griega de Samos a través del monte Castro, en el siglo VI a. C., durante el gobierno del tirano Polícrates.
También era usada para la construcción de acueductos, calzadas romanas, etc.
La dioptra fue sustituida en topografía por el teodolito.
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