当你需要使用卷尺测量一面墙的高度时，你会沿着和地面垂直的方向进行测量，而不会沿着与地面倾斜一定的角度进行测量。其实你已经利用地面建立了一个坐标系，该坐标系的方向是垂直于地面。而你测量墙体的高度是沿着这个方向得到的。墙体的高度是由地面开始计算的。同样的道理，我们在测量一个工件时也必须要建立一个参考的方向。
符合右手定则（如下图）的三条互相垂直的坐标轴和三轴相交的原点，构成了三维空间坐标系，即笛卡儿直角坐标系。空间任意一点投影到三轴就会有三个相应的数值，即三轴的坐标，有了三轴的坐标，也就能对应空间的点的位置，从而把空间点的位置进行数字化的描述。
（1）机器坐标系
测量机开机时必须执行“回零”过程，回零后测量机三轴光栅都从零开始计数，补偿程序被激活，测量机处于正常工作状态，这时测量的点坐标都相对机器零点由机器的三个轴向和零点构成的坐标系称为“机器坐标系”。如下图所示，一般测量机的零点在左、前、上位置，左右方向为x轴，右方为正方向，前后为Y轴，后方为正方向，上下为Z轴，上方为正方向。当机器回零以后，显示零点的坐标是机器Z轴底端中心的坐标，当加载测头以后，坐标显示测针红宝石球心的坐标，比如测针总长度为200mm（含测座 测头等整个测头系统），则宝石球心的坐标为X=0，Y=0，Z=200
（2）零件坐标系
测量一件零件之前，必须先分析图纸，使用零件的基准特征来建立零件坐标系。如下图所示，建立零件坐标系有三个作用：一是准确测量二维和一维元素，二是方便进行尺寸评价，三是实现批量自动测量。
在测量过程中，我们往往需要利用零件的基准建立坐标系来评价公差、进行辅助测量、指定零件位置等，这个坐标系称为“零件坐标系”。建立零件坐标系要根据零件图纸指定的A，B.C基准的顺序指定第一轴、第二轴和坐标零点，顺序不能颠倒。
在实际应用中，根据零件在设计、加工时的基准特征情况，有以下三种方法建立零件坐标系：3-2-1法（又叫面、线、点法）；迭代法；最佳拟合法。
（3）CAD模型坐标系
CAD模型坐标系是模型画图者在画图时定的坐标系，当导入的模型的坐标系与测量的零件坐标系不—致B，需要先对坐标系进行移动或翻转，再建零件坐标系。
为零件建立一个坐标系统（基准）
很重要的是确认你制造和测量时精确地建立了坐标系，不同机床及测量机建立坐标系的软件可以不同，但建立不同坐标系的基本方法不变。
建立一个好的坐标系统和有一台精密的测量机及合格的探测系统同样重要，理解一个坐标系统对于成功的测量是重要的，因为一个零件在检测间检测之前必须设置恰当才能得出检测结果，同时操作者必须正确找正。
建坐标系第一步是找正零件，这一步的目的是零件的坐标系垂直于零件表面而不是测量机的轴线。
对于大多数零件是接触上表面三个或更多的点，然后拟合一个平面，这个平面定义了一条垂直于此表面的轴线，在数学上形成坐标系的z轴，此轴变成了后面进一步建坐标系的旋转轴。
如此假设是错误的，即零件是平行或垂直于机器的垂直轴，例如在支持零件下表面的脏物就可能使零件不平行于基准平面。
此时零件已找正，可以进行建坐标系的下一步，就是绕此轴旋转，可以用机械的方法找正，亦可以用软件以数学方法来调整，而不需要用机械方法，一般在图纸上会标出找正的元素。
在此例子中测量两个孔，通过两圆心连一条直线，在建坐标系的软件中，此线被旋转，两孔间不再偏置，此旋转的作用（非机械的）使得此方向与我们零件坐标系相关。
设置原点