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3가지 기본적인 물리량인 길이·질량·시간을 사용하여 면적·부피·가속도·힘 등의 다른 역학적 양들을 나타내는 것이다. 실제 측정한 것을 종합하는 데는 적어도 3가지의 다른 기초가 필요하다. 예를 들어 빛을 측정하는 것은 전자기량·온도·복사강도 등이다.

1960년에 열린 국제도량형 총회는 국제단위계의 기초가 되는 6가지 양과 단위를 정했다.

1887년 이후 설립된 여러 나라의 국립표준연구소에서는 6가지 기초량과 이에 근거한 각국의 체계적인 유도량에 대해 측정기준을 만들기 시작했다. 그곳에서는 과학과 산업을 위한 제반실험과 검증작업을 했다. 이러한 작업들은 미국의 국립표준국(NBS), 영국의 국립물리학연구소(NPL), 그외에 다른 나라들의 유사한 기구들에서 실행되었다.

1875년에는 미터법 국제협정(1921 개정)에 따라 국제적인 미터법 기구가 구성되어 중앙연구소인 국제도량형국을 파리 근교 세브르에 세웠다. 그 연구소는 다른 국립연구소들과 유사한데, 특히 여러 단위와 표준들의 미터 체계를 유지하고 개선시키는 작업에서 세계 각국과 관련을 맺고 있다. 이 기구는 집행기구인 국제도량형위원회의 도움을 받아 1년에 1회 모임을 갖는 총회의 명령으로 작업을 한다.

어떤 양을 측정한다는 것은 그 양과 같은 재질로 된 고정량에 대한 비율을 확인하는 것이다.

이때의 고정량을 그 재질의 단위라고 한다. 단위라는 것은 추상적인 개념으로, 임의의 표준물질 또는 자연현상의 상대량으로 정의한다. 예를 들어 1889~1960년의 미터 체계에서는 표준길이를 특별한 금속막대 위에 그어놓은 두 선 사이의 간격으로 규정했으나, 지금은 주어진 조건 아래에서 원자핵이 방출하는 빛의 일정 파장수로 정의한다.