全自动三坐标测量机可以适用于几乎所有类型的尺寸测量，三坐标测量仪都可以进行测量，通过构造特征，更是可以对平面度，圆度，同心度等等进行检测。可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。
全自动三坐标测量机在模具行业中的应用相当广泛，它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具产品质量技术保障的有效工具。当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。
针对微小，易变形的工件，难以进行测量，是三坐标测量仪的缺点。因为三坐标测量机使用的是测头探针进行接触式的测量，如果工件太细小，探针无法进行探测，或者工件为软薄等材质，接触时会发生变形等等情况，都无法使用三坐标测量机进行测量。
不过随着三坐标测量机的发展，这一缺点正在慢慢的被修补，目前部分三坐标厂家，已经开始推出复合式三坐标测量仪，让非接触测量和接触式测量进行结合的一种新型测量仪器。
当一些曲面轮廓既非圆弧，又非抛物线，而是一些不规则的曲面时，可用油泥或石膏手工做出曲面作为底胚。然后用三坐标测量机测出各个截面上的截线、特征线和分型线，用规定格式输出，探针半径补偿后造型，在造型过程中圆滑曲线，从而设计制造出全新的模具。
