人们通过对客观事物大量的观察和测量，形成了定性和定量的认识，通过归纳、整理建立了各种定理和定律，而后又通过测量来验证这些认识、定理和定律是否符合实际情况，经过如此反复实践，逐步认识事物的客观规律，并用以解释和改造世界。

测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物做出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。可以说，测量是人类认识和改造世界的一种不可缺少和替代的手段。它是以确定被测物属性量值为目的的一组操作。通过测量和试验能使人们对事物获得定性或定量的概念，并发现客观事物的规律性。广义地讲，测量是对被测量进行检出、变换、分析、处理、判断、控制等的综合认识过程。据国际通用计量学基本名词推荐：测量是以确定量值为目的的一组操作，这种操作就是测量中的比较过程——将被测参数的量值与作为单位的标准量进行比较，比出的倍数即为测量结果。

测量是以同性质的标准量与被测量比较，并确定被测量相对标准量的倍数(标准量应该是国际上或国家所公认的性能稳定量值)。测量的定义也可用公式来表示:

式中 X ——被测量;

U ——标准量(测量单位);

L ——比值，又称测量值。

由式(3.1)可见 L 的大小随选用的标准量的大小而定。为了正确反映测量结果，常需在测量值的后面标明标准量 U 的单位。例如，长度的被测量为 X ,标准量 U 的单位采用国际单位制——米，测量的读数为 L (m)。

测量过程中的关键在于被测量和标准量的比较。有些被测量与标准量是能直接进行比较而得到被测量的量值，例如，用天平测量物体的质量。但被测量和标准量能直接比较的情况并不多。大多数被测量和标准量都需要变换到双方都便于比较的某一个中间量才能进行比较，例如用水银温度计测量水温时，水温被变换成玻璃管内水银柱的高度，而温度的标准量被变换为玻璃管上刻度，两者的比较被变换成为玻璃管内水银柱的高度比较。这种变换并不是唯一的，例如用热电阻测量水温时，水温被变换成电阻值，而温度的标准量被变换为电阻的刻度值，温度的比较变换成电阻值的比较。