三坐标测量仪有不同的操作需求、测量范围和测量精度，这些对选用三坐标测量仪是很重要的。按三坐标测量仪结构可分为如下几类：

1. 移动桥架型；为最常用的三坐标测量仪的结构， 轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿水平梁在 方向移动，此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直 和 轴的导槽在 轴方向移动。

2. 床式桥架型；轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在 轴方向移动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。

3. 柱式桥架型；与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。

4. 固定桥架型；轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平横梁上做 方向移动。

5. L 形桥架型；这个设计乃是为了使桥架在 轴移动时有最小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较，移动组件的惯性较少，因此操作较容易，但刚性较差。

6. 轴移动悬臂型；轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平悬臂梁在 轴方向移动，悬臂梁沿着在水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直于 轴和 轴。此型为三边开放，容易装拆工件，且工件可以伸出台面即可容纳较大工件，但因悬臂会造成精度不高。此型早期很盛行，现在已不普遍。

7. 单支柱移动型；单支柱移动型，轴为主轴在垂直方向移动，支柱整体沿着水平面的导槽在 轴上移动，且垂直轴，而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在 轴上移动，且垂直 轴和 轴。

8. 单支柱 测量台移动型；单支柱 测量台移动型， 轴为主轴在垂直方向移动，支柱上附有 轴导槽，支柱被固定在测量仪本体上。测量时，测量台在水平面上沿着 轴和 轴方向作移动。

9. 水平臂测量台移动型；水平臂测量台移动型，厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直 ( 轴 ) 的方向移动。探头装在水平方向的悬臂上，支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直 轴，测量台沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直于 轴和 轴。这是水平悬臂型的改良设计，为了消除水平臂在 轴方向，因伸出或缩回所产生的挠度。

10. 水平臂测量台固定型；水平臂测量台固定型，其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定，轴均在导槽内移动，测量时支柱在 轴的导槽移动，而 轴滑动台面在垂直轴方向移动。

11. 水平臂移动型；水平臂移动型， 轴悬臂在水平方向移动，支撑水平臂的厢形架沿着支柱在 轴方向移动，而支柱垂直 轴。支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直 轴和 轴，故不适合高精度的测量。除非水平臂在伸出或回收时，对因重量而造成的误差有所补偿。目前应用在车辆检验工作。

12. 闭环桥架型；闭环桥架型，由于它的驱动方式在工作台中心，可减少因桥架移动所造成冲击，为所有三坐标测量仪中最稳定的一种。