本发明涉及一种三维激光扫描测头,包括用于发射第一激光束的第一激光源,用于将第一激光束反射至测球的激光反射平面,并将测球的激光反射平面反射的激光束透射至一第一光电探测器的分光镜,以及根据第一光电探测器所接收到的激光束的位置变化值,得到测杆的位移变化值的处理系统,用于测量测球三维位移变化的测量组件,所述测量组件包括测杆和所述测球。本发明实施例提供的三维激光扫描测头,不仅可以测量支撑座的直接位移变化,还可以测量测杆的变形,因此与传统的三维测头相比,本发明实施例提供的三维激光扫描测头的测量精度更高,且结构简单,易于批量生产,成本低。