用来描述被测物体的空间位置几何量变化。位移观测是指被测物体上的观测点持续进行水平位移量和垂直位移量的观测，一般来说，前者指水平位移观测，后者指沉降观测。

水平位移观测是建（构）筑物变形测量中的一项重要内容，可根据需要与现场条件选用不同方法。当需要测量被测物体上的观测点在特定方向的位移时，可选用下列几种基准线法：①视准线法（包括小角法和活动觇牌法）；②激光准直法；③测边角法，主要用于地下管线的观测。采用基准线法测定绝对位移时，应在基准线两端各自向外的延长线上，埋设基准点或按检核方向线法埋设4～5个检核点。当需要测量被测物体上的观测点任意方向位移时，可视观测点的分布情况，采用前方交会法或方向差交会法、导线测量法或近景摄影测量等方法。对于观测内容较多的大测区或观测点远离稳定地区的测区，宜采用三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法或GPS测量方法。

垂直位移观测一般为沉降观测，大多采用精密水准测量方法获得观测点垂直位移量。此外，利用干涉合成孔径雷达（InSAR）进行垂直位移观测得到了大力发展，提高了沉降观测的效率和覆盖率。

位移观测是变形监测中的重要内容。在城市建筑施工中，为了避免造成经济损失，保证建（构）筑物安全，按照一定要求通过布设不同等级平面和高程监测网定期对建筑物的沉降观测点和位移观测点进行观测是非常必要的，也为施工单位在施工中提供可靠的依据。在滑坡、危岩体等地质灾害监测中，位移观测也扮演着重要的角色。