光學輪廓儀是一種雙LED光源的非接觸式光學儀器，對樣品基本上沒有損害。視樣品選擇不同測量模式。相移干涉模式(PSI)主要用于測量光滑表面粗糙度；垂直掃描干涉模式(VSI)則可以做高度、寬度、曲率半徑，粗糙度的計測等。
光學輪廓儀的測試原理：
白色光經分光板發射出特定波長的光。這種特定波長的光在雙光束干涉物鏡中，經過分光板被分成兩束光，一束光照 射到參照物表面，另一束光照射樣品表面，這樣得到的兩束反射光在相機上成像。將樣品表面的凹凸不平引起的光程差所獲得的干涉條紋信息轉換成高度信息，生成3D圖像。
測量時通過計算機控制徽驅動裝置的進給帶動參考鏡的進給，這樣被測樣本表面的不同高度平面就會逐漸進入干涉區，如果在充足的掃描范圍內進給，被測樣本表面的整個高度范圍都可以通過最佳干涉位置。將每步的干涉圖樣由圖像傳感器采集，視頻信號通過圖像采集卡轉換成數字信號并存儲于計算機內存中，利用與被測面對應的各像素點相關的干涉數據，基于白光干涉的典型特征，通過采用某種最佳干涉位置識別算法對干涉圖樣數據進行分析處理，提取出特征點位置，進而就很容易得到各像素點的相對高度，這樣便實現了對三維形貌的測量。以往，表面形態的測量方法，一般是采用觸針式粗糙度測量儀等進行二維測量，但近年來，伴隨著材料的薄膜化和微細構造化的加速，需要獲取更多的信息，因此，采用掃描型白光干涉顯微鏡*2和激光顯微鏡*3等進行三維測量便得到了靈活應用。
表面三維微觀形貌對工程零件的許多技術性能的評價具有最直接的影響，而且表面三維評定參數由于能更全面、更真實地反映零件表面的特征及衡量表面的質量而越來越受到重視，因此表面三維微觀形貌的測量就越顯重要。通過對三維形貌的測量可以比較全面地評定表面質量的優劣，進而確認加工方法的好壞及設計要求的合理性，這樣就可以反過來通過指導加工、優化加工工藝以加工出高質量的表面，確保零件使用功能的實現。
