三次元精度校準是檢查零件和組件的有效解決方案，應用于成熟的質檢工藝，憑借其穩定的性能，測量值準確到亞毫米級。
三次元精度校準一般由三個正交的直線運動軸構成，X向導軌系統裝在工作臺上，移動橋架橫梁是Y向導軌系統，Z向導軌系統裝在中間滑架內。三個方向軸上均裝有光柵尺用以度量各軸位移值。人工驅動的手輪及機動、數控驅動的電機一般都在各軸附近。用來觸測被檢測零件表面的測頭裝在Z軸端部。
三坐標測量機是基于坐標測量的通用化數字測量設備。它首先將各被測幾何元素的測量轉化為對這些幾何元素上一些點集坐標位置的測量，在測得這些點的坐標位置后，再根據這些點的空間坐標值，經過數學運算求出其尺寸和形位誤差。
機器探頭有各種類型，包括觸發式探頭、位移測量探頭、接近探頭以及多傳感器探頭。為將坐標值傳回機器處理器，要讓探頭接觸被測物體的表面。
位移測量探頭掃描零件或部件，探頭再將表面測量數據傳輸到機器。接近探頭的操作方式與位移測量探針類似，兩者都不需要探頭直接接觸物體。接近探針的不同之處在于，它們使用的是激光或視頻技術，而不是位移測量探頭使用的光電傳感器。
要求正確擺放零件，并在測量前固定在合適的位置，因此操作員需要考慮到測量每個對象時的額外時間。同時，大型物體，例如航空航天、汽車、考古領域的常見物體，都需要花費大量時間，才能完成測量，操作員就很容易發生疲勞。
