手动的由人工完成对被测长度的全部测量过程。自动测量机由测头自动完成对被测长度的瞄准定位，由人工完成其他测量过程。  能在x、y、z3个或3个以上坐标（圆转台的一个转轴习惯上也算作一个坐标）内进行测量的通用长度测量工具。

主要用于测量复杂形状表面轮廓尺寸，例如透平叶片、显象管屏幕、凸轮和轿车等轮廓尺寸、箱体零件各孔的孔径和坐标尺寸等；还常与加工中心配套，成为柔性制造系统的一个组成部分。按自动化程度，三坐标测量机（简称测量机）一般分为手动的、自动的和计算机数字控制的3种。

　　计算机数字控制三坐标测量机除具有自动瞄准定位的功能外，还能按照预先编制好的程序自动完成全部测量和计算过程。测量机按用途又可分为坐标测量机和测量机两类。三坐标测量机前者是20世纪50年代中期出现的，常用于测量某种类型的工件，测量效率较高，适宜于在车间使用。这类测量机规格很多，测量范围可达10000×1600×1000毫米或更大。测量机是从坐标镗床的基础上发展而来的，三坐标测量机精度高，单坐标精度可达 2微米／1000毫米以上。它带有不同测头和较多附件如数字显示分度台、具有精密轴系的回转工作台等，测量功能较多，适宜在计量室使用。