表面粗糙度儀開始提出時就是為了研究零件表面和其性能之間的關系，實現對表面形貌準確的量化的描述。隨著加工精度要求的提高以及對具有特殊功能零件表面的加工需求，提出了表面粗糙度評價參數的定量計算方法和數值規定。
在現代工業生產中，許多制件的表面被加工而具有特定的技術性能特征，諸如：制件表面的耐磨性、密封性、配合性質、傳熱性、導電性以及對光線和聲波的反射性，液體和氣體在壁面的流動性、腐蝕性，薄膜、集成電路元件以及人造器官的表面性能，測量儀器和機床的精度、可靠性、振動和噪聲等等功能，而這些技術性能的評價常常依賴于制件表面特征的狀況，也就是與表面的幾何結構特征有密切。機械加工表面分形維數表達了表面所具有的復雜結構的多少以及這些結構的微細程度，微細結構在整個表面中所占能量的相對大小。分形維數越大，表面中非規則的結構就越多，并且結構越精細，精細結構所具有的能量相對越大，具有更強的填充空間的能力。
隨著制造技術的不斷進步，表面質量不僅表現為表面的形狀誤差、波度、表面粗糙度等要求，而且對表面的峰、谷及其形成的溝、脈走向與分布等也有要求，需要對與表面功能密切相關的表面紋理結構進行綜合評定。顯然，現在普遍采用的以2維參數為基礎的表面形貌評定方法過于注重高度信息，對高度信息做平均化處理，而幾乎忽視水平方向的屬性，不能反映表面的其實形貌。
