三坐標測量儀有不同的操作需求、測量范圍和測量精度，這些對選用三坐標測量儀是很重要的，按三坐標測量儀結構可分為如下幾類：

1.移動橋架型(Moving bridge type)
移動橋架型，為最常用的三坐標測量儀的結構，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿水平梁在方向移動，此水平梁垂直軸且被兩支柱支撐于兩端，梁與支柱形成“橋架”，橋架沿著兩個在水平面上垂直 和 軸的導槽在 軸方向移動。因為梁的兩端被支柱支撐，所以可得到最小的撓度，且比懸臂型有較高的精度。

2.床式橋架型(Bridge bed type)
床式橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直軸的梁而移動，而梁沿著兩水平導軌在軸方向移動，導軌位于支柱的上表面，而支柱固定在機械本體上。此型與移動橋架型一樣，梁的兩端被支撐，因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好，因為只有梁在軸方向移動，所以慣性比全部橋架移動時為小，手動操作時比移動橋架型較容易。

3.柱式橋架型(Gantry type)
柱式橋架型，與床式橋架型式比較時，柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型，比床式橋架型有較大且更好的剛性，大部分用在較大型的三坐標測量儀上。各軸都以馬達驅動，測量范圍很大，操作者可以在橋架內工作。

4.固定橋架型(Fixed bridge type)
固定橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直軸的水平橫梁上做方向移動。橋架(支柱)被固定在機器本體上，測量臺沿著水平平面的導軌作 軸方向的移動，且垂直于 和 軸。每軸皆由馬達來驅動，可確保位置精度，此機型不適合手動操作。

5. L形橋架型(L-Shpaed bridge type)
L形橋架型，這個設計乃是為了使橋架在 軸移動時有最小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較，移動組件的慣性較少，因此操作較容易，但剛性較差。

三坐標測量機

6.軸移動懸臂型(Fixed table cantilever arm type)
軸移動懸臂型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直軸的水平懸臂梁在軸方向移動，懸臂梁沿著在水平面的導槽在軸方向移動，且垂直于軸和軸。此型為三邊開放，容易裝拆工件，且工件可以伸出臺面即可容納較大工件，但因懸臂會造成精度不高。此型早期很盛行，現在已不普遍。

7.單支柱移動型(Moving table cantilever arm type)
單支柱移動型，軸為主軸在垂直方向移動，支柱整體沿著水平面的導槽在軸上移動，且垂直軸，而軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導槽在軸上移動，且垂直軸和軸。此型測量臺面、支柱等具很好的剛性，因此變形少，且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近，以符合阿貝定理。

8.單支柱 測量臺移動型(Single column xy table type)
單支柱測量臺移動型，軸為主軸在垂直方向移動，支柱上附有軸導槽，支柱被固定在測量儀本體上。測量時，測量臺在水平面上沿著軸和軸方向作移動。

9.水平臂測量臺移動型(Moving table horizontal arm type)
水平臂測量臺移動型，廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直(軸)的方向移動。探頭裝在水平方向的懸臂上，支柱沿著水平面的導槽在 軸方向移動，且垂直 軸，測量臺沿著水平面的導槽在 軸方向移動，且垂直于 軸和 軸。這是水平懸臂型的改良設計，為了消除水平臂在 軸方向，因伸出或縮回所產生的撓度。

10.水平臂測量臺固定型(Fixed table horizontal arm type)
水平臂測量臺固定型，其構造與測量臺移動型相似。此型測量臺固定軸均在導槽內移動，測量時支柱在軸的導槽移動，而軸滑動臺面在垂直軸方向移動。

11.水平臂移動型(Moving ram horizotal arm type)
水平臂移動型，軸懸臂在水平方向移動，支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動，而支柱垂直軸。支柱沿著水平面的導槽在軸方向移動，且垂直軸和軸，故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時，對因重量而造成的誤差有所補償。目前應用在車輛檢驗工作。

12.閉環橋架型(Ring bridge type)
閉環橋架型，由于它的驅動方式在工作臺中心，可減少因橋架移動所造成沖擊，為所有三坐標測量儀中最穩定的一種。