Объектом измерений являются физические величины, которые принято делить на основные и производные.

Основные величины не зависимы друг от друга, но они могут служить основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них.

Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин. Наиболее широко распространена во всем мире Международная система единиц СИ.

Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 г. определила шесть основных единиц физических величин для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и свеча. XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила Международную систему единиц, обозначаемую SI, на русском языке – СИ. В последующие годы Генеральная конференция приняла ряд дополнений и изменений, в результате чего в системе стало семь основных единиц, дополнительные и производные единицы физических величин, а также разработала следующие определения основных единиц:

· единица длины – метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за  долю секунды;

· единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма;

· единица времени – секунда – продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;

· единица силы электрического тока – ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии  1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную на каждый метр длины;

· единица термодинамической температуры – кельвин –  часть термодинамической температуры тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия;

· единица количества вещества – моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода 12 массой 0,012 кг;

· единица силы света – кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой , энергетическая сила которого в этом направлении составляет .