В работе рассмотрены основные погрешности авторефлексионных оптико-электронных измерительных систем. Проведен ряд экспериментальных исследований, выявляющих основные погрешности. Показано, что основными являются технологические погрешности, в частности нелинейные систематические погрешности оптической системы. Экспериментальные исследования проводились на базе оптико-электронной системы контроля соосности, реализованной по авторефлексионной схеме. Показан эффект компенсации систематических погрешностей. На специализированном стенде для контроля соосности проведено экспериментальное исследование заявленной точности оптико-электронной системы контроля соосности относительно поверочных измерительных систем ППС-11 и борштанги. Полученные значения в горизонтальной плоскости незначительно превосходят заданные значения, в вертикальной плоскости точность соблюдена.