三坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间范围内，精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。
三坐标测量仪可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统 ( 如光学尺 ) 经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度测量、定位精度测量、几何精度测量及轮廓精度测量等。
手动三坐标测量机和数控三次元测量仪之间，包括设计原理、技术结构、使用特点以及维护保养方式等等，很多方面都存在着很大的不同。为了能够让大家更加方便的了解，同时保证广大用户的理解，我们将就二者之间的性能优势这个方面来做说明。
手动三坐标测量机因为具有投影仪、工具显微镜以及坐标测量机的优点，所以特别适合电子产品、薄壁零件、微小空间等有特殊要求工件的测量。另外，手动三坐标测量机能够使影像测量与触发式测量完美相结合，并且可根据工件特点选择不同的测量方式，手动三坐标测量机可进行光学和触发测头的组合校正与测量。
不同于手动三坐标，数控三次元测量仪的Z轴是采用气动平衡装置，配置不同的测头系统时可以方便的调节平衡力，使运动达到最佳状态，数控三坐标测量机三轴采用高性能同步带传动，可以获得很高的运动速度和加速度以提高测量效率，数控三次元的非线性弹簧系统，降低了导轨微小误差对测量精度的影响，同时保证设备具有更高的环境温度适应性。还有，数控三次元测量仪采用了独特的导轨截面，保证了在最小惯量的条件下取得最大的导向空气轴承跨距等等。
综合上述信息，我们就可一目了然的清楚了二者之间的关系，它们之间既存在着很大的区别，同时又有着一定的联系，最大的区别就是运作的根基、运行的方式不同，即使如此，它们两者至少在工作目标这方面是一致的，都是为测量这个目的而存在的。
