三次元測量儀使用的是3D測量軟件，使用光學就可以進行3維測量，但是側立面無法用光學測量時，可以將零件翻轉或者加配測頭也可稱作為探針，實現接觸式測量，使得測量方式更加靈活。

三次元測量儀的應用在美國和歐洲的工業發達國家已經非常普及，大約每七臺數控機床要配備一臺三次元測量儀。 三次元測量儀比二次元測量儀多了一個影像測高功能,二次元測量儀只能測量平面尺寸,而不能測量高度,深度等。三次元測量儀是在Z軸加了一支光柵尺,然后軟件功能上多加了一個影像測高功能,所以三次元測量儀可實現影像測高功能。

三次元測量儀除了具備常規的幾何尺寸和形位公差檢測功能外，在逆向工程技術和曲面坐標檢測方面具有特殊的優勢，非常適于模具制造業。逆向工程技術是根據已經存在的產品模型或樣品，經過三坐標測量機對各項幾何尺寸和曲面的測量，反向推出產品設計數據(數字模型或設計圖紙)的過程。因此利用逆向工程技術，就可以根據客戶提供的樣件很方便地制造出模具或直接加工出產品，這在模具制造、汽車、摩托車等行業中有廣泛的應用。