在坐標測量技術中，我們首先需要通過機械的方法建立實際可見的坐標系，然後將測量點用坐標表示方法一一對應，再利用空間幾何關係就可以獲得所需的各測量值了。例如在坐標測量機中，我們以測量儀器的平台為參考平面建立機械坐標系，採集被測工件表面上的被測點的坐標值，並投射到空間坐標系中，構建工件的空間模型。有了工件的空間模型，坐標測量機就可以計算出所需的幾何參數。
坐標測量儀器在測量領域套用非常廣泛，小到五金件的尺寸確定，大到整機、整車的幾何量測量，都會套用到各種坐標測量儀器。
1963年DEA發明的ALPHA坐標測量機坐標測量機的出現是工業化發展的歷史必然。一方面是由於自動工具機、數控工具機等高效率加工的發展以及越來越多複雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設備與之配套；另一方面是由於電子技術、計算機技術、數控技術以及精密加工技術的發展為其提供了技術基礎。坐標測量機的出現使得測量儀器從手動方式向現代化自動測量的轉變成為可能。
與傳統測量儀器是將被測量和機械基準進行比較測量不同的是，坐標測量機的測量實際上是基於空間點坐標的採集和計算。雖然現代的測量機比早期的功能要高級很多，但基本原理是相同的，即建一個剛性的結構，此結構有三個互相垂直的軸，每個軸向安裝光柵尺，並分別定義為X、Y、Z軸。為了讓每個軸能夠移動，每個軸向裝有空氣軸承或機械軸承。在垂直軸上的探測系統記錄測量點任一時刻的位置。探測系統一般是由測頭和接觸式探針構成，探針與被測工件的表面輕微接觸，獲得測量點的坐標。在測量過程中，坐標測量機將工件的各種幾何元素的測量轉化為這些幾何元素上點的坐標位置，再由軟體根據相應幾何形狀的數學模型計算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對位置等參數。
坐標測量機作為一種精密、高效的空間長度測量儀器，它能實現許多傳統測量器具所不能完成的測量工作，其效率比傳統的測量器具高出十幾倍甚至幾十倍。而且坐標測量機很容易與CAD連線，把測量結果實時反饋給設計及生產部門，藉以改進產品設計或生產流程。因此坐標測量機已經並且將繼續取代許多傳統的長度測量儀器。
現代坐標測量機不僅能在計算機控制下完成各種複雜測量，而且可以通過與數控工具機交換信息，實現對加工的控制，還可以根據測量數據，實現逆向工程。
目前，坐標測量機已廣泛用於機械製造業、汽車工業、電子工業、航空航天工業和國防工業等各部門，成為現代工業檢測和質量控制不可缺少的測量設備。
隨著坐標測量機開始套用在越來越多的領域，坐標法測量的思想在測量領域已經開始普及，也開始改變影像測量行業。影像測量儀的測量平台繼承了坐標測量機的形式，但在測頭上，則與光學比較儀或工具顯微鏡相似。
坐標測量機有二維，有三維，目前使用最多的就是三坐標測量機。
三坐標測量機最早只是軍工使用，後來逐漸進入企業，目前中國國內生產三坐標測量機的廠家主要有：
佛迪、303、新天、萬濠、等（排名不分先後）
