結構形式三坐標測量機是由三個正交的直線運動軸構成的，這三個坐標軸的相互配置位置（即總體結構形式）對測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。
      移動橋式結構，它是目前應用zui廣泛的一種結構形式，其結構簡單，敞開性好，工件安裝在固定工作臺上，承載能力強，這也是思瑞測量技術（深圳）有限公司測量機的主要結構形式。但這種結構的X向驅動位于橋框一側，橋框移動時易產生繞Z軸偏擺，而該結構的X向標尺也位于橋框一側，在Y向存在較大的阿貝臂，這種偏擺會引起較大的阿貝誤差，因而該結構主要用于中等精度的中小機型。
       固定橋式結構，其橋框固定不動，X向標尺和驅動機構可安裝在工作臺下方中部，阿貝臂及工作臺繞Z軸偏擺小，其主要部件的運動穩定性好，運動誤差小，適用于高精度測量，但工作臺負載能力小，結構敞開性不好，主要用于高精度的中小機型。中心門移動式結構，結構比較復雜，敞開性一般，兼具移動橋式結構承載能力強和固定橋式結構精度高的優點，適用于高精度、中型尺寸以下機型。龍門式結構，它與移動橋式結構的主要區別是它的移動部分只是橫梁，移動部分質量小，整個結構剛性好，三個坐標測量范圍較大時也可保證測量精度，適用于大機型，缺點是立柱限制了工件裝卸，單側驅動時仍會帶來較大的阿貝誤差，而雙側驅動方式在技術上較為復雜，只有Y向跨距很大、對精度要求較高的大型測量機才采用。懸臂式結構，結構簡單，具有很好的敞開性，但當滑架在懸臂上作Y向運動時，會使懸臂變形發生變化，故測量精度不高，一般用于測量精度要求不太高的小型測量機。
       單柱移動式結構，也稱為儀器臺式結構，它是在工具顯微鏡的結構基礎上發展起來的。其優點是操作方便、測量精度高，但結構復雜，測量范圍小，適用于高精度的小型數控機型。單柱固定式結構，它是在坐標鏜的基礎上發展起來的。其結構牢靠、敞開性較好，但工件的重量對工作臺運動有影響，同時兩維平動工作臺行程不可能太大，因此僅用于測量精度中等的中小型測量機。
      橫臂立柱式結構，也稱為水平臂式結構，在汽車工業中有廣泛應用。其結構簡單、敞開性好，尺寸也可以較大，但因橫臂前后伸出時會產生較大變形，故測量精度不高，用于中、大型機型。橫臂工作臺移動式結構，其敞開性較好，橫臂部件質量較小，但工作臺承載有限，在兩個方向上運動范圍較小，適用于中等精度的中小機型。現在一些便攜式坐標測量機，如關節臂式坐標測量機激光跟蹤干涉儀等*儀器。