一種微移距光學測量系統，包含發出預定波長λ之光的發光裝置、將發光裝置發出的光分成分別沿第一、二光路行進的第一、二分光的分光裝置、設置在第一光路上反射第一分光沿第一光路通過分光裝置後沿第三光路行進的反射裝置、設置在第二光路上且包括分別由n、n-1個光學元件成排設置的第一、二光學單元使第二分光依序交替通過每一光學元件後經分光裝置沿第三光路行進並與第一分光形成干涉光的微移距裝置，及設置在第三光路上接收干涉光並計數干涉光之干涉次數的計數裝置，藉此以λ/4n為度量單位進行高精度的精密量測。