三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，主要分类如下：
一、按操作方式分类：
1、手动式：结构简单，无机动传动机构，全部由操作者控制动作。
2、机动式：有三套传动系统，由电机、减速器、驱动器、控制器、电源、操作杆等组成。工作时，操作者通过操作杆控制运动方向和速度。
3、自动式:即CNC控制，全部运动自动试验，由伺服传动机构成，通过软件实行控制。
二、按总体布局分类：
1、悬臂式：
又分为工作台固定的(a);工作台移动的(b);立柱固定的(c)。
这种结构的特点是工作台开阔，装卸工件方便，且可防止底面积大于台面的零件;缺点是刚性稍差，精度受影响，设计时应注意补偿变形误差。
2、龙门式：
又分为龙门固定式(a);龙门移动式(b)。
龙门固定式的优点是刚性好，驱动系统和光栅尺 可放在工作台中央，阿贝误差和偏摆小，X和Y向的运动相互独立，互不影响;缺点是工作台承载能力较小。
龙门移动式的优点是装卸工件时，龙门可移到一端，操作方便，承载能力强;缺点是单边驱动扭摆大;光栅偏置阿贝误差大。
3、桥式：
又分为L形桥式(a);交叉桥式(b)。
这种结构形式刚性较好，制造精度相对容易达到，适合于大尺寸测量仪。
4、水平臂式：
又分为水平臂移动式(a);工作台移动式(b);工作台固定式(c)。
这种三坐标的结构较特殊，底座的长度是宽度的2~3倍。其目的是为了适应大型的自动化生产线的需要。这种三坐标的共同缺点是Y轴的刚度难以提高，由自重产生弯曲变形，影响测量精度。
三、按精度高低分类：
1、按照检定规程(JJG799-1992)的规定，三坐标测量仪按精度分为A，B，C三类：
①A类：综合误差不大于(1.5+L/300)μm;
②B类：综合误差不大于(3+L/200)μm;
③C类：综合误差不大于(5+L/150)μm;
2、按教材，每米测量长度的误差大小来分成三类：
①高精度：指三坐标单轴示值精度在1m的测量范围内误差值在±5μm以下。
①中等精度：指单轴示值精度在1m的测量范围内示值误差在±5~±15μm之内。
①低精度：指三坐标单轴示值精度在1m的测量范围内误差值在±15μm以上。
四、按尺寸大小分类：
1、大型三坐标：X轴的测量范围大于2000mm以上的为大型测量仪。
2、中型三坐标：X轴的测量范围在600~2000mm左右的的为中型测量仪。
3、小型三坐标：X轴的测量范围小于600mm以下的为小型测量仪。
