仅测量直径的差异不足以用来评价圆度。例如，如果通过中心点测量一个 50 便士的硬币，它的直径总是恒定的，但显然它并不是一个圆形。为了测量任何零件的圆度，我们需要某种形式的基准。
圆度通常借助旋转测量技术，通过测量与旋转基准轴的径向偏差来评价，该旋转基准轴保持固定并作为所有测量的主要参考基准。有两种常用的测量圆度的方法：一种方法是在保持测量传感器固定的情况下旋转零件，另一种方法是保持零件固定的情况下旋转测量传感器。
零件旋转式
图 1：
图 1 显示了一个典型的零件旋转系统 Talyrond 565H。这里，零件一个为圆形基准提供参考的高精度主轴上旋转。
图 2：
图 2 中使用了调心调平工作台，用来将零件轴线与主轴轴线对齐。然后，使用传感器测量零件相对于主轴的径向变化量。
传感器的输出结果中包括含了以下三项：
i）仪器本身的误差
ii）零件的调整误差 iii）零件的形状误差
通过使用高精度的机械结构和稳定的电子设备，i）很小，可以忽略。ii）首先通过精确的调心和调平被最小化，残余误差可以通过电子或软件手段进行消除。形状误差是我们感兴趣的部分，一旦 i）和 ii）被排除，该误差就可以被高度放大并用于评价圆度。
b. 触针旋转式
图 3：
另一种方法是旋转触针而保持零件不动。这通常用于小型的高精度零件测量，也可用于测量大型非圆形零件。例如，使用此方法测量汽缸缸孔圆度，将不需要旋转整个发动机缸体。
由于主轴上的负载在连续旋转中保持不变，所以这种类型的测量系统往往更加精确，但受测针长度和横臂可达距离的限制。