三维测量仪器（three dimensional measurement instrument），工学-仪器科学与技术-计量学-几何量计量学-指示型测量仪器，测量三维尺寸、形状、位置等参数的指示式测量仪器。通常由三个以上运动轴构成物理的三维坐标系，通过测头与被测要素之间相互的三维运动，采集被测要素的三维坐标点，通过计算、与数字模型比较，获得被测要素的参数或误差。坐标测量机（见图）是一种典型的通用三维测量仪器，三个直线轴构成直角坐标系，通过测头对被测几何要素表面的瞄准和采样，获得点集的坐标值，并利用解析几何的算法计算几何要素的参数集。激光跟踪仪是另一种典型的通用三维测量仪器。两个旋转轴和一个测量距离的直线轴，构成三维球坐标系统。球面角锥反射镜作为测头，瞄准并采集被测几何要素的点集坐标，计算几何要素的参数集。齿轮测量中心是专用的三维测量系统。一个旋转轴和两个直线导轨构成三维圆柱坐标系。测头触测被测齿轮表面，采集点集坐标，计算齿轮表面参数对设计参数的误差。