1、原理區別：二次元就是通常說的影像測量儀，是將本身的硬件CCD以及光柵尺，通過USB及RS232數據線傳輸到電腦的數據采集卡中，將光信號轉化電信號，之後由影像測量儀軟件在電腦顯示器上成像，由操作員用鼠標在電腦上進行快速的測量。三次元就是三坐標測量機。就是可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號，三個軸的位移測量系統經數據處理器計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器。
2、作用不同：二次元測量儀主要應用在二維測量領域，如壹些薄壁件，液晶板，塑膠件的測量。有測頭的可以測量壹些簡單形位公差，如平面度，垂直度等。三次元測量儀以三維測量為主，可以測量形狀復雜的機械零件的尺寸，形位公差和自由曲面等。