为保证涂层能提供有效的保护作用，涂层应均匀地达到一定厚度。对于涂层各种性能测定，为正确提供实验结果，准确测定并报告涂层厚度是必不可少的。通常，规定的涂层厚度可用平均厚度或最小厚度表示。涂层厚度测量的方法主要包括无损检测、光学金相、机械法、重量分析法等。

无损检测是指在不破坏被检测材料、零部件或设备的前提下，应用一定的检测技术和分析方法，对制造和使用过程中的被检测物体的内部结构、几何关系、物理性能与状态以及各种缺陷等加以测定，并按一定的准则对其做出评价的过程。常用的无损检测方法有超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗透检测。

干膜厚度可以用金相显微镜测厚。在干性涂膜上切取一小块，将试样或有代表性的样品嵌入树脂中。用磨削、抛光机沿着与涂层表面垂直的平面湿抛光试样或样品。用更细等级的砂纸重复这一过程。最后，用金相显微镜测量裸露涂层的厚度。

机械法既可以用于测量湿膜厚度，也可以用于测量干膜厚度。在所有机械测试方法中，测试仪器的一部分穿过涂层与底材表面接触，仪器的另一部分则同时与涂层表面接触，或者随后与涂层表面接触。厚度即为这两个接触点之间的高度差，该高度差能直接读出。

轮廓仪法运用表面轮廓仪测量。该仪器有一个往复移动的触针，触针与合适的具有放大和记录功能的装置相连。为了测量漆膜厚度，要先除去涂层的某一部份，再用仪器来记录底材与涂层间形成的凸起部分的轮廓。选择具有与底材和漆膜表面的不平整度最匹配的触针尖端半径且能自由移动的触针的粗糙度仪或轮廓量规是最合适的。