三坐標測量機主要有以下四種分類方法:

一、按CMM的技術水平分類

1．數字顯示及打印型

這類CMM主要用于幾何尺寸測量，可顯示并打印出測得點的坐標數據，但要獲得所需的幾何尺寸形位誤差，還需進行人工運算，其技術水平較低，目前已基本被陶汰。

2．帶有計算機進行數據處理型

這類CMM技術水平略高，目前應用較多。其測量仍為手動或機動，但用計算機處理測量數據，可完成諸如工件安裝傾斜的自動校正計算、坐標變換、孔心距計算、偏差值計算等數據處理工作。

3．計算機數字控制型

這類CMM技術水平較高，可像數控機床一樣，按照編制好的程序自動測量。

二、按CMM的測量范圍分類

1．小型坐標測量機

這類CMM在其最長一個坐標軸方向（一般為X軸方向）上的測量范圍小于500mm，主要用于小型精密模具、工具和刀具等的測量。

2．中型坐標測量機

這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍為500～2000mm，是應用最多的機型，主要用于箱體、模具類零件的測量。

3．大型坐標測量機

這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍大于2000mm，主要用于汽車與發動機外殼、航空發動機葉片等大型零件的測量。

三、按CMM的精度分類

1．精密型CMM

其單軸最大測量不確定度小于1×10－6L（L為最大量程，單位為mm），空間最大測量不確定度小于（2～3）×10－6L，一般放在具有恒溫條件的計量室內，用于精密測量。

2．中、低精度CMM

低精度CMM的單軸最大測量不確定度大體在1×10－4L左右，空間最大測量不確定度為（2～3）×10－4L，中等精度CMM的單軸最大測量不確定度約為1×10－5L，空間最大測量不確定度為（2～3）×10－5L。這類CMM一般放在生產車間內，用于生產過程檢測。

四、按CMM的結構形式分類

按照結構形式，CMM可分為移動橋式、固定橋式、龍門式、懸臂式、立柱式等。