Các phép đo thường sử dụng Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) làm khung so sánh. Hệ thống xác định bảy đơn vị cơ bản: kilôgam, mét, candela, giây, ampere, kelvin và mol. Sáu trong số các đơn vị này được xác định mà không cần tham chiếu đến một vật thể cụ thể đóng vai trò là một tiêu chuẩn (không có tạo tác), trong khi kilôgam vẫn được thể hiện trong một vật phẩm nằm tại trụ sở của Văn phòng cân đo Quốc tế ở Sèvres gần Paris. Các định nghĩa không có tạo tác cố định các phép đo ở một giá trị chính xác liên quan đến hằng số vật lý hoặc các hiện tượng bất biến khác trong tự nhiên, trái ngược với các tạo tác tiêu chuẩn có thể bị suy giảm hoặc phá hủy. Thay vào đó, đơn vị đo chỉ có thể thay đổi thông qua độ chính xác tăng trong việc xác định giá trị của hằng số được gắn với đơn vị đó.

Đề xuất đầu tiên để buộc một đơn vị cơ sở SI với một tiêu chuẩn thử nghiệm độc lập với fiat là bởi Charles Sanders Peirce (1839-1914),[4], người đã đề xuất xác định mét theo bước sóng của vạch quang phổ.[5] Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến thí nghiệm Michelson-Morley; Michelson và Morley đã trích dẫn Peirce, và cải thiện phương pháp của mình.[4]

Tiêu chuẩn

Ngoại trừ một vài hằng số lượng tử cơ bản, các đơn vị đo lường được lấy từ các thỏa thuận lịch sử. Không có gì vốn có trong tự nhiên chỉ ra rằng một inch phải có chiều dài nhất định, cũng không phải là một dặm là thước đo khoảng cách tốt hơn một km. Tuy nhiên, trong suốt lịch sử loài người, trước tiên là vì sự thuận tiện và sau đó là sự cần thiết, các tiêu chuẩn đo lường đã phát triển để cộng đồng có những điểm chuẩn nhất định. Luật điều chỉnh đo lường ban đầu được phát triển để ngăn chặn gian lận trong thương mại.

Các đơn vị đo lường thường được xác định trên cơ sở khoa học, được giám sát bởi các cơ quan chính phủ hoặc độc lập và được thành lập trong các điều ước quốc tế, trước đó là Hội nghị chung về Trọng lượng và Đo lường (CGPM), được thành lập năm 1875 bởi Công ước mét, giám sát Hệ thống đơn vị quốc tế (SI). Ví dụ, đồng hồ được định nghĩa lại vào năm 1983 bởi CGPM về tốc độ ánh sáng, kilôgam được xác định lại vào năm 2019 theo hằng số Planck và yard quốc tế được xác định vào năm 1960 bởi chính phủ Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Úc và Nam Phi chính xác là 0,9144 mét.

Tại Hoa Kỳ, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), một bộ phận của Bộ Thương mại Hoa Kỳ, quy định các phép đo thương mại. Tại Vương quốc Anh, vai trò này được giao cho Phòng thí nghiệm vật lý quốc gia (NPL), tại Úc do Viện đo lường quốc gia,[6] tại Nam Phi do Hội đồng nghiên cứu khoa học và công nghiệp và ở Ấn Độ do Phòng thí nghiệm vật lý quốc gia Ấn Độ thực hiện.

Các hệ đo lường

• Hệ đo lường quốc tế
• Hệ đo lường cổ Việt Nam