精密和超精密加工必須具備相應的檢測技術和手段，不僅要檢測零件的精度和表面粗糙度，而且要檢測加工設備及基礎元、部件的精度。
高精度的尺寸、幾何形狀及位置尺寸等可采用分辨力為0.1~0.01jm的電子測徽計、分辨力為0.01~0.001pm的電感測微儀、電容測微儀，以及自準直儀、雙頻激光干涉儀、圓度儀等來檢測。
軸系回轉精度低速時靜態檢測可用電感測微儀、電容測微儀與基準球來測量；高速動態檢測可用電容測微儀和同步示波器按測量定點峰值變化的方法來測量。基準平尺與電子測微計分離平尺誤差的方法來檢測。
導軌直線度可采用電子水平儀、自準直儀和激光干涉儀等角度測量的方法來檢測，也可用表面形貌和表面粗糙度的檢測分為接觸式和非接觸式兩類。接觸式測量多用觸針式的表面輪廓儀或表面形貌儀來檢測，所用傳感器多為電感式、壓電晶體式等，接觸式測量***大的缺點是檢測時會劃傷被測表面；非接觸測量可用氣動法、光纖法、電容法、超聲微波法、隧道顯微鏡法、激光光斑法等。
表面層的應力狀態、變質層深度、微裂紋等缺陷可用X光衍射法、激光干涉法等來進行測量。精密檢測和自動化檢測是檢測技術的兩個重要方面，精密檢測尋求檢測精度的極限，自動化檢測尋求非接觸在線測量和誤差分離、補償技術。誤差分離技術是用多個傳感器在多處多個方位上同時進行檢測，利用計算機硬軟件進行處理，分離各種誤差成分并分析造成誤差的原因，為誤差補償創造條件。可見，誤差分離與誤差補償關系密切，可以說，誤差分離是誤差補償的先決條件，也可說誤差分離是誤差檢測的重要組成部分。誤差補償又可分為靜態誤差補償和動態誤差補償兩類。靜態誤差補償是事先測出誤差值，按需要的誤差補償值設計制造出補償裝置，用硬件(如校正尺等)或計算機軟件建模，在加工時進行誤差補償。動態誤差補償是在在線檢測的基礎上，通過計算機建模和反饋控制系統進行實時補償，因此，需要建立一個閉環自適應誤差補償系統。
誤差預防、誤差補償、誤差預報是精密加工和超精密加工中提高加工精度的重要有效舉措。由于季節的溫差，為了節省能源，標準室溫在夏季可定為23℃、冬季可定為17℃，事實誤差預防是通過提高工藝系統精度、保證工作環境的條件等來減少誤差源、減少誤差的影響，具有治本性；誤差補償是通過修正來抵消或消除誤差，具有治標性；而誤差預報是根據誤差出現的發展趨勢，得出預測值，進行相應的補救措施，并可真正做到無滯后的實時補償，具有主動性。
