主条目:英制单位

英制单位是一种源自英国的单位制 ，是从罗马帝国的度量衡衍生而来，曾在英国、大英帝国及美国等国家使用，后来演变成美国的美式英制单位。原使用英制的国家中，大部份已转换为国际单位制，英国、加拿大及爱尔兰等国已立法将单位改为国际单位制，但日常使用仍常使用英制。而美式英制单位仍是美国及一些加勒比地区国家使用的单位系统。

上述不同的系统，之前曾依其长度、质量及时间的单位而统称为"磅-英尺-秒"系统，不过其中有许多单位是不一样的。例如英制的英吨、英担、加仑就和美式英制的单位有些差异。英国官方己将一些单位改为国际单位制，不过日常使用仍常使用英制，例如道路的标示仍使用英里、码及英里每小时等单位，以品脱为计算啤酒及牛奶的单位，以英尺及英寸为身高的单位，以英石及磅为体重的单位。许多大英国协的国家已改用国际单位制，但在许多商业交易中，土地及室内的面积仍以英亩或平方英尺来计算，而汽油也仍以加仑来计算。

四个使用公制系统的量测设备

公制系统是一个十进制的单位系统，以米及公斤为长度及质量的单位。不过因着其基本单位的不同，也衍生出许多不同的单位系统。自1960年起，国际单位制成为国际认可的公制系统。像电学中的电压、电流等都是用公 制来表示。

公制系统会针对一些物理量订定基本单位，可由基本单位衍生出其他物理量的单位。除了时间以外的单位，其倍数及小数均以单位的十的乘幂来表示。若同一物理量的不同单位互相转换，只要乘以(或除以)10或100、1000……等系数，换句话说，只要移动小数点位置即可，因此单位相当的简单。例如1.234米等于1234公厘，也等于0.001234公里。类似2/5米之类的分数使用相当少见。公制系统虽有不同的单位系统，但任一系统中，长度或距离都是用米、公厘(千分之一米)或公里(一千米)表示，因此不会有类似英制，同一物体量的不同单位转换时，其转换系数较复杂不一致的问题。

主条目:国际单位制

国际单位制(简称SI制)是从公制系统衍生的单位制，也是世界上最广为日常生活及科技应用接受的单位系统。国际单位制在1960年设置，参考了米-千克-秒(MKS)系统，而不是有许多变化形的厘米-克-秒制(CGS)系统。国际单位制在发展中也导入了许多新的，以往未列在公制系统中的物理量单位。最原始的六个基本单位分别为

后来摩尔也加入基本单位中，而热力学温标的单位也改为K。

国际单位制的单位可分为基本单位及衍生单位。基本单位是量测时间、长度、质量、温度、物质数量、电流及发光强度的单位，衍生单位则是由基本单位组合而成的单位。例如功率的单位瓦特可以用基本单位定义为m·kg·s。也可依此定义其他物理量的单位，例如物质密度的单位kg/m。

依古典的定义，量度是确定或估算二个数量之间的比例，这也是物理科学的标准。数量和量度二者互相定义，量化属性是指那些至少理论上可能被量测的量。古典理论有关量的概念可以回推到约翰·沃利斯及艾萨克·牛顿，也早在欧几里得的《几何原本》中就有相关的叙述。

信息论认为所有资料在本质上都是不精确的，只有统计上的意义。因此量度是定义为"对于数值的一组观察，可减少结果的不确定性。"定义中也隐含了科学家实际在量测时的作法:在量测时对一个物理量进行多次的量测，得到其平均值及统计特性等资讯。实务上，一开始可能会根据猜测的方式得到一个数值，后续再利用许多的仪器及方法，设定减少数值中的不确定性。这种理论和实证主义的表征理论不同，实证主义认为所有的量测都是不确定的，因此量测的结果不是一个数值，而是一个数值的范围，这也代表了有关估计和量度有时没有清楚的界限。确认量测误差的程度也是方法论中的一个基本面向，误差的来源可分为系统性及非系统性。

在量子力学中，量测是指一个可确定物体的位置、动量及极性(只针对光子)等的行为。在量测前，物体的波函数可表示其量测结果为不同值的机率，但量测后波函数塌缩，因此结果只有一个值。量测问题在量子力学中的意义是量子力学的基本未解问题之一。

若不考虑少部份的量子常数，量度单位基本上可以任意选定。因此量度单位是约定俗成的，是由人们设定后，然后一社群有共识后开始使用 。自然界在本质上没有规定一米的长度，也没有规定以英里为距离单位会比公里来的恰当。

不过在人类的历史上，为了方便及必要性，会演变出一些量度单位的标准，使一个群体有共同的量度基准。法律中一开始规范量度单位的目的也是为了防止商业诈骗。

今日的量度单位多半是以科学的基础上订定，并且受到政府或国际机构的监督。在1875年17个国家订定了米制公约，并且依公约设立了国际度量衡大会(CGPM)。最早米的定义是自地球北极到赤道之通过巴黎的子午线，期间距离的千万分之一，中间经过数次的更改，而在1983年时，国际度量衡大会重新定公义米是光在自由空间中1⁄299,792,458秒所行进的距离。