三坐标测量仪从结构形式上来说，它是由三个正交的直线运动轴构成的，这三个三次元的坐标轴的相互配置位置（即总体结构形式）对三次元测量仪的精度以及对被测工件的适用性影响较大。为了更好地完成测量工作，我们要懂得如何区分三次元测量仪结构形式。现将各种类型的三坐标测量仪结构外形叙述如下：
1. 床式桥架型
床式桥架型， 轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在 轴方向移动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样，梁的两端被支撑，因此梁的挠度为最少。此型比悬臂型的精度好，因为只有梁在 轴方向移动，所以惯性比全部桥架移动时为小，手动操作时比移动桥架型较容易。
2. 移动桥架型
移动桥架型，为最常用的三坐标测量仪的结构， 轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿水平梁在 方向移动，此水平梁垂直 轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直 和 轴的导槽在 轴方向移动。因为梁的两端被支柱支撑，所以可得到最小的挠度，且比悬臂型有较高的精度。
3. 柱式桥架型
柱式桥架型，与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。
4. L 形桥架型
L 形桥架型，这个设计乃是为了使桥架在 轴移动时有最小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较，移动组件的惯性较少，因此操作较容易，但刚性较差。
5. 固定桥架型
固定桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平横梁上做 方向移动。桥架 （ 支柱 ） 被固定在机器本体上，测量台沿着水平平面的导轨作 轴方向的移动，且垂直于 和 轴。每轴皆由马达来驱动，可确保位置精度，此机型不适合手动操作。
6. 轴移动悬臂型
轴移动悬臂型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平悬臂梁在 轴方向移动，悬臂梁沿着在水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直于 轴和 轴。此型为三边开放，容易装拆工件，且工件可以伸出台面即可容纳较大工件，但因悬臂会造成精度不高。此型早期很盛行，现在已不普遍。
7. 水平臂移动型
水平臂移动型， 轴悬臂在水平方向移动，支撑水平臂的厢形架沿着支柱在 轴方向移动，而支柱垂直 轴。支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直 轴和 轴，故不适合高精度的测量。除非水平臂在伸出或回收时，对因重量而造成的误差有所补偿。目前应用在车辆检验工作。
9. 水平臂测量台移动型
水平臂测量台移动型，厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直 （ 轴 ） 的方向移动。探头装在水平方向的悬臂上，支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直 轴，测量台沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直于 轴和 轴。这是水平悬臂型的改良设计，为了消除水平臂在 轴方向，因伸出或缩回所产生的挠度。
10. 闭环桥架型
闭环桥架型，由于它的驱动方式在工作台中心，可减少因桥架移动所造成冲击，为所有三坐标测量仪中最稳定的一种。
11. 单支柱移动型
单支柱移动型， 轴为主轴在垂直方向移动，支柱整体沿着水平面的导槽在 轴上移动，且垂直轴，而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在 轴上移动，且垂直 轴和 轴。此型测量台面、支柱等具很好的刚性，因此变形少，且各轴的线性刻度尺与测量轴较接近，以符合阿贝定理。
12. 水平臂测量台固定型
水平臂测量台固定型，其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定，轴均在导槽内移动，测量时支柱在 轴的导槽移动，而轴滑动台面在垂直轴方向移动。
以上十二种结构形式的三次元测量仪涵盖了整个三次元测量仪的主要形式，在使用之前可以根据具体的情况来选择合适的结构形式的三次元测量仪。
由于结构形式的不同，三次元测量仪种类繁多，不同的三次元在应用中所发挥的功能也不尽相同, 我们在选择三次元测量仪的时候要根据具体情况来进行选择，这样才能最大发挥出三次元测量仪的性能。
