子午儀と同じように、観測精度を高めるため子午線方向にしか動かない望遠鏡であるが、大きな目盛環（と読み取り用の顕微鏡）がついていることで天体の南中高度も測定できることに特徴がある。天体の南中高度から、観測地点の緯度がわかっていれば天体の赤緯が、逆に天体の赤緯がわかっていればその地点の緯度が求められる。かつては天体の位置観測の主要観測装置であったが、大気の影響を受けないヒッパルコス衛星やガイア衛星の成功により、現在ではほとんど使用されていない。
なお、日本経緯度原点はかつて東京天文台のメルツレプソルド子午環が置かれていた場所である。