三维光学测量仪器的主要不足之处包括对精度方面、测量对象与环境方面和设备自身特性方面的影响。
一、精度方面
测量精度相对较低：部分三维光学扫描仪存在测量精度低的问题，相较于一些传统接触式测量设备(如三坐标测量机)或者高精度的3D光学轮廓仪(如SuperViewW系列轮廓测量仪在纳米或亚纳米级别的超高精度加工领域才能达到的精度)，其精度不能满足所有高精度测量需求。
二、测量对象与环境方面
对测量对象有局限性：例如拍照式三维扫描仪，对于精度要求很高的测量不太适合，而且有时需要贴标识点，比较费时间。
受环境影响产生误差：像光学影像三坐标测量仪，会产生热变形误差，需要对仪器、被测物件及环境的温度进行测量并满足一定要求才能减少测量精度误差，并且为了实现热变形误差补偿，还需要在多部件上贴测温元件，操作较为复杂。同时还可能存在力变形误差，在提高测量效率(要求运动部件质量轻)与提高构件刚度之间存在矛盾，影响测量精度。
三、设备自身特性方面
不同类型的短板：手持式和拍照式三维扫描仪各有优势，但目前市面上没有一款能集两者优势于一身的设备。例如在三维检测领域，建模对象大小和细节度要求不同，扫描工作环境复杂，单独一种类型的扫描仪无法解决所有扫描难题，往往需要同时采购两种不同类型的扫描仪搭配使用，如同时采购手持式激光三维扫描仪和拍照式三维扫描仪，或者手持式表面三维形貌测量仪和拍照式表面三维形貌测量仪等。
