非接触式测头也可分为一维、二维和三维测头。激光测头通常是一维测头。一维测头一般采用接触式测头的测量方式，对被测工件进行逐点测量，故测量速度较慢，不利于精密量仪向高效率的方向发展；三维测头由于现有的技术和理论限制，其结构复杂，精度也 不高；目前非接触测头的主要发展方向主要是二维测头。光学视觉测头通常是二维测头。
近年来，非接触式测头的研制在世界范围内是精密量仪制造厂家的研究重点。非接触式测量的实现方式有多种，目前应用于实践并产品化的非接触式测头已经为数不少。德国Wolf&Beck的OTM系列光学测头，日本三丰公司的图像测头Mitutoyo QVP，美国普赛（Perceptron）公司的SCANWORKS三维激光扫描测头，比利时METRIS公司的LC系列光学扫描测头，以色列 NEXTEC公司的WIZPROBE激光扫描测头以及德国Zeiss公司的Viscan光学扫描测头，都已广泛应用于精密量仪的非接触测量。
以色列NEXTEC公司的WIZPROBE激光扫描测头采用独特的三角法测量原理，测量精度受材料类型、表面加工形式、激光光柱角度和环境条件影响较小。适用于扫描小型、精密、软轻薄等特殊零件，也可用于覆盖件的扫描。该测头采样频率50点／s，激光光斑直径为30μｍ，测量范围为 50ｍｍ±5ｍｍ，测量分辨率1μｍ，单点精度为6μｍ，单点重复性可达0.3μｍ。
美国Perceptron公司的SCANWORKS激光扫描测头采用三角法进行三维测量。当激光投影平面与物体表面相交时，一个CCD照像机得到包含该交线的投影图像，通过准确的标定程序，该交线被转换到三维空间，从而得到被测物体表面的三维值。该测头系统的测量精度为50μｍ，重复性精度为 20μｍ。