测头校验基本原理为通过在一个被认可的标准器上测点来得到测头的真实直径和位置关系。一般采用的标准器都是一个标准圆球（球度小于0.1μm）.
在经校准的标准球上校验测头时，测量软件首先根据测量系统传送的测点坐标（宝石球中心点坐标）拟和计算一个球，计算出拟合球的直径和标准球球心点坐标。这个拟合球的直径减去标准球的直径，就是被校正的测头（测针）的等效直径。
由于测点触发有一定的延迟，以及测针会有一定的弯曲变形，通常校验出的测头（测针）直径小于该测针宝石球的名义直径，所以校验出的直径常称为“等效直径”或“作用直径”。
该等效直径正好抵消在测量零件时的测点延迟和变形误差，校验过程与测量过程一致，保证了测量的精度。
不同测头位置所测量的拟合球心点的坐标，反映了这些测头位置之间的关系，通过校验测头保证了所有测头位置互相关联。
校验测头位置时，第一个校验的测头位置是所有测头位置的参照基准。校验测头位置，实际上就是校验与第一个测针位置之间的关系。需要注意的是：
增加校验测头的测点数，有效测针的直径越准确；
校验测头和检测工件的速度保持一致；
也可以用量环和块规进行测头检验，但是标准球是首选，因为它考虑了所有的方向。
