傳統式的三坐標測量儀是一種運用探針觸摸零部件上不同點以開展精確測量的機器設備。三坐標測量儀運用XYZ坐標來參考目標在區域中的挪動。橋式三坐標是比較常見的一種，它準許探針沿這三個軸挪動，而且每一個軸都會有一個溫度傳感器，應用于監視探針在該軸上的具體位置。隨后，機器設備在了解到物體上的編程點時讀取探針的具體位置，并記錄其具體位置。
橋式坐標測量機由三部分組合而成：一個框架結構，在這當中主要包括探頭沿其挪動的三個軸;探測系統本身;一個數據收集系統，一般而言由機器設備控制器，臺式計算機和軟件組合而成。
三坐標測量儀開展精確測量后，軟件將轉化成一個電子表格，在這當中主要包括這些點的目錄以及它們與目標設計中的公差的誤差。數字的“點云”描述了目標的形狀。
技術更先進的三坐標測量儀以類似的方式運作，但有一些關鍵的更新。比如說，今天這一些機器設備可以是手持式和便攜式的。便攜式三坐不僅運用三個軸，還運用目標周圍的整個區域范圍開展精確測量。這樣的類型的三坐標測量儀的一個折衷方案是需要人工操作，這會產生更大的人為錯誤可能性。
三坐標測量儀曾經主導著計量市場，可是伴隨著其他的方法的技術不斷進步，它們變得越來越不廣泛。
