三次元测头是三次元测量仪数据采集的重要部件，其与工件接触主要通过装配在测头上的探针来完成。测量时，测头只起到数据采集的作用，其本身不具有数据分析和计算的功能，需要将采集的数据传输到测量软件中进行分析计算。
对于不同的工件，通常使用不同直径和长度的探针。并且对于复杂的工件可能使用多个测头角度来完成测量。在测量过程中，往往要通过不同测头角度、长度和直径不同的探针组合测量元素。不同位置的测量点必须要经过转化才能在同一坐标下计算，这就需要测头校验得出不同测头角度之间的位置关系才能进行准确换算。
如果不事先定义和校准测头，软件系统本身是无法获知所使用的探针类型和测量的角度。测量得到的数据结果自然是不正确的。因此，必须要对所使用的测头进行校验，使得软件知道所配置的探针情况，包括探针数量、方位、探针半径及探针球心的相互位置关系。并且了解所使用探针的精度状况，做到及时更换以确保实现测量的精度要求。
同时，还需要注意的事，三次元测量仪在测量零件时，是用探针的宝石球与被测零件表面接触，接触点与系统传输的宝石球中心点的坐标相差一个宝石球的半径，需要通过校验得到的探针的实测半径值，对测量结果补偿修正。
