Koordinaatmõõteseade on arvutiga juhitav kolmemõõtmeliste geomeetriliste andmete digiteerija. Masin saab kasutada ruudustikutaolisi otsingumustreid vabas stiilis režiimis, kus kujundi lihtsaid kontuure uuritakse andmepunktide vaba valiku abil. Masin on ka mõne automatiseeritud kontrollisüsteemi aluseks.
Masin koosneb tavaliselt tasasest lauast, millele proov asetatakse. Pliiats või osuti on ühendatud peaga, mis võib pöörata igas suunas. Pea kaal on tasakaalustatud, nii et seda on lihtne käsitseda. Mõnes lauas liigub pea käel, mis liigub laua pikkuses. Väiksemate rakenduste korral võib pea liikuda tugedel üle uuringulaua või hanekela mehhanismi kaudu. Proovide suurus ja nõutav täpsusaste määravad masina valiku.
Proovi geomeetria salvestamiseks asetatakse pliiats valitud kohta. Tüki kontuurid määrab pliiats, mis jälgib kõrgust, järgides samal ajal sirgjoonelist ruudustiku mustrit x- ja y-suunas. Koordinaatide mõõtmismasina lihtsamas versioonis puudutab operaator objektil mitmeid punkte ja x,y,z andmed salvestatakse masina mällu.
Andmete kogumise etapi lõppedes kaardistab koordinaatmõõteseadme arvuti objekti kolmemõõtmelise mudeli. Mudel võib olla vektoripõhine, kui kogutakse piisavalt andmeid. Vastasel juhul saab koostada proovivõtupunktide ühendamise punktide kaardi. Andmeid saab tavaliselt eksportida muude rakenduste jaoks, mis kasutavad geomeetrilisi andmeid, näiteks projekteerimisprogrammid või teatud kirurgilise planeerimise tarkvara. Andmeid saab sisestada graafikatöötlusprogrammidesse, mis loovad visuaalseid mudeleid, mida saab ruumis kuvada ja pöörata.
Koordinaatide mõõtemasina teine levinud kasutusala koos optilise süsteemiga on osade kontrollimine, millel on ranged kvaliteedikontrolli tolerantsid ja objektide, näiteks tööriistade, pooljuhtmustrite ja keerukate mehaaniliste osade tootmine. Eespool kirjeldatud protseduuri vastupidises etapis programmeeritakse masinasse uuritava osa spetsifikatsioonid. Andmed sisestatakse nii, et koordinaatmõõteseadme optiline süsteem suudab leida kodukoha, näiteks kahe serva ristumiskoha või ringikujulise väljalõike keskpunkti.
See kasutamine nõuab teadmisi selle kohta, kuidas osad määratakse ja tolerantsid määratakse. Kui kõik võimalikud mõõtmed on määratud täpseks mõõtmiseks, ei ole ruumi erinevustele. Detaili projekteerija peab arvestama seda detaili valmistavate masinate võimeid ja virnastatud tolerantside aditiivset mõju. Pärast seda määrab korralikult koostatud kavandi mõõtmed, tolerantsid ja lähtepunktid koordinaatmõõteseadme programmeerijale, mida järgida.