精度の高い機械。形状の大小には関係なく、腕時計のような小さなものから宇宙ロケットのような巨大なものまである。
一般には測定機器、カメラ、時計、ミシン、電子計算機など、高い精度を要求する機器を総称して精密機械とよんでいる。
精密機械は、構造が複雑で高度な加工および組立て技術を要し、機械を構成している部品要素の材料には良質のものが使用される。
また、高級工作機械による精密加工を必要とされるが、精密加工を施した部品要素があるからといって精密機械であるとは限らない。
たとえば、土木機械や農業機械は軸受や油圧系統にかなり高い精度が必要とされるが、機械の機能的精度はあまり高くなくてもよく、その精度限界が判然としていないので精密機械とはいわない。
ねじの送り量を基準に、その量がねじの回転角に比例することを利用した、寸法測定器である。
現在普及しているマイクロメーターは、数十種類に及んでおり、これらを用途別に分類すると、外側寸法測定用、内側寸法測定用、深さ測定用、ねじ径や歯車の歯厚測定などの個別機械要素測定用に分けられる。
また特殊な用途としては、鋼板、合成樹脂、ゴム、紙などの厚さ測定用、円筒工作物の肉厚測定用、スプラインの溝径測定用などがあげられる。
これらに加えて、弾性変形しやすい工作物測定のために測定圧を小さくしたものなど、多種多様なマイクロメーターが製品化されている。
精度的には、ノギスより1桁（けた）高精度な測定が可能で、一般的には、0.001ミリメートル（1マイクロメートル）の読み取りが可能である。
外径測定用では、測定範囲は限られるが、最大1000ミリメートルまで測定可能なものもある。
ノギスと同様、読み取りを容易にするため、ダイヤルゲージ付きのものや、デジタル表示が可能なものも存在している。