Совокупность единиц измерения, охватывающих определенную область величин, называется системой единиц. Развитие науки и техники привело к появлению ряда систем единиц: СГС, МКС, МТС, МКГСС и др. Использование различных систем единиц затрудняет измерения и выполнение технических расчетов. Для унификации в области измерений разработана когерентная Международная система единиц (СИ), основными 12 единицами которой являются метр (м) - единица длины, килограмм (кг)-единица массы, секунда (с)-единица времени, ампер (А) - единица силы электрического тока, кельвин (К) - единица температуры, кандела (кд)-единица силы света и моль (моль) - единица количества вещества.

Сравнение измеряемых величин с единицами измерения производится различными способами: прямыми, косвенными и совокупными. Прямыми измерениями называются такие, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (например, измерение массы на циферблатных весах, длины с помощью линейки). Прямые измерения могут осуществляться различными методами: непосредственной оценки, дифференциальным, нулевым компенсационным. Первый заключается в определении величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора (например, измерение давления пружинным манометром, массы на циферблатных весах). Такой метод отличается простотой и быстротой, поэтому широко используется в приборах промышленного контроля. Недостатком метода является невысокая точность измерения.

Дифференциальный метод состоит в том, что на измеряемый прибор воздействует разность измеряемой величины и известной (образцовой), после чего искомая величина находится путем алгебраического сложения. Этот метод обеспечивает более высокую точность измерения и применяется в приборах автоматического анализа состава и свойств веществ.

Нулевой компенсационный метод основан на уравновешивании искомой контролируемой величины известной. При этом результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Этот метод используется в приборах контроля технологических параметров сахарного, масло-жирового, хлебопекарного и других производств пищевой промышленности. Косвенными измерениями называются такие, при которых значение измеряемой величины определяют по результатам прямых измерений одной или нескольких величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью - формулой (например, измерение температуры при помощи измерения сопротивления металлического термометра, определение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам). Косвенные измерения достаточно точны и широко применяются при контроле производственных процессов.

Совокупными измерениями называются такие, при которых числовые значения измеряемой величины определяются путем решения ряда уравнений, получаемых в результате прямых измерений одной или нескольких однородных величин (например, определение температурного коэффициента линейного Расширения по результатам измерения длины при различных температурах). Совокупные измерения применяются в лабораторной и исследовательской практике.