影像测量仪一般提供三种光源：表面光源、轮廓光源、同轴光源。

随着测量技术越来越成熟，测量软件可以非常灵活地控制光源。针对不同的测量工件，测量人员可以设计不同的照明方案，以获得最佳的照明效果，使测量数据最准确。

光源强度的选择一般需要根据经验和拍摄图像的清晰度来确定。但是这种方法有些武断，即使是同一个测量场景，不同的操作者也可能设置不同的强度值。自动影像测量仪可自动开启光源功能，可根据亮度最佳、图像细节最丰富的光源特性确定最佳光源强度。

对于轮廓光源和同轴光源，由于只有一个入射方向，测量软件只能调节光源的亮度。轮廓光源和透镜位于工件的不同侧面，主要用于测量工件的外轮廓。同轴光源用于测量一些具有高反射率表面的工件，如玻璃，也适用于深孔或深槽的测量。