將被測物體置於三次元測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算求出被測物體的幾何尺寸，形狀和位置。基本原理就是通過探測傳感器（探頭）與測量空間軸線運動的配合，對被測幾何元素進行離散的空間點位置的獲取，然後通過壹定的數學計算，完成對所測得點（點群）的分析擬合，最終還原出被測的幾何元素，並在此基礎上計算其與理論值（名義值）之間的偏差，從而完成對被測零件的檢驗工作。
三次元測量儀使用方法
1、三次元測量儀測量前準備：
（a）檢查空氣軸承壓力是否足夠
（b）安裝工件
2、測頭選擇及安裝：
（a）將適當之測頭裝於Z軸承接器；
（b）檢視Z軸是否會自動滑落（否則應調整紅色壓力平衡調整閥）；
（c）鎖定各軸之適當位置。
3、三次元測量儀測量操作：
（a）開啟處理機電源；
（b）啟開打印機開關；
（c）參考操作手冊，選擇所需功能之指令；
（d）進行量測，並讀出量測值。
三次元測量儀使用註意事項
1、三次元測量儀為高精度儀器，必須在20±3℃環境下使用，否則會有測量誤差。
2、註意保護測頭，每次測量後，首先將立軸（Z軸）擡高至工件碰不到處。
3、大理石平臺及立軸千萬不能用水和油擦拭，否則會損壞儀器；必要時，只能用酒精擦拭。
4、保養平臺時可上少許專用蠟油，但導軌移動部位不能擦到蠟油。
5、大理石平臺上擺放工件應輕拿輕放，不可碰撞、劃傷，平臺、凹槽處經常用吸塵器清掃灰塵。
6、坐標尺可用酒精擦拭，保持幹凈。
7、空壓氣體濾清器應經常清潔保