Вимірювання є основним поняттям метрології.
Вимірювання - сукупність переважно експериментальних операцій, що виконуються за допомогою технічного засобу, що зберігає одиницю величини, що дозволяє зіставити вимірювану величину з її одиницею і отримати шукане значення величини. Це значення називають результатом вимірювання. Значимість вимірювань виражається в трьох аспектах: філософському, науковому і технічному.
Філософський аспект полягає в тому, що вимір є найважливішим універсальним методом пізнання об'єктів, процесів і явищ.
Науковий аспект вимірювань полягає в тому, з їх допомогою здійснюється зв'язок теорії і практики, без них неможливі перевірка наукових гіпотез і розвиток науки.
Технічний аспект вимірювань - це отримання якісної або кількісної інформації про об'єкти управління і контролю, без яких неможливо забезпечення заданих умов технологічних процесів, якості продукції та ефективного управління процесами.
Вимірювання супроводжують людині буквально на кожному кроці. У повсякденному житті ми постійно стикаємося з вимірами відстаней, мас, часу, температури. Сучасна промисловість виробляє мільярди вимірювань кожен день. Частка витрат на виконання вимірювань становить в середньому 10-15% загальних трудовитрат, а в електроніці - до 60-80%. Про роль вимірювань в наукових дослідженнях досить виразно висловився Д. І. Менделєєв: "Наука починається ... з тих пір, як починають вимірювати; точна наука немислима без міри".
Надзвичайно широкий спектр значень вимірюваних величин. Наприклад, відстані (в метрах) вимірюють в діапазоні від 10 -10 до 10 17. температуру (в кельвінах) - від 0,8 до 10 6. силу електричного струму (в амперах) - від 10 -16 до 10 4. потужність ( у ВАТ) - від 10 -15 до 10 9.
Досягнута точність унікальних вимірювальних систем вражає уяву. Кращі національні еталони дозволяють вимірювати інтервали часу з похибкою, що не перевищує 10 -16 секунди. Це означає, що похибка величиною в одну секунду зможе "набігти" не раніше ніж через 320 мільйонів років! Такий рівень точності - не екзотика, він диктується практичними потребами суспільства, в першу чергу завданнями розвитку космічної техніки. Для того, щоб забезпечити визначення координат рухомого об'єкта (корабля, літака, автомобіля, людини) в будь-якому географічному районі Землі з похибкою не більше 5-10 метрів, на борту супутників навігаційних космічних систем (ГЛОНАСС в Росії, GPS в США) встановлені квантові стандарти частоти з похибкою 10 -13 секунди. Причиною відхилення від мети головної частини ракети на 100 і більше метрів може виявитися помилка у вимірах температури палива всього на 1 ° С.
Реалізація сучасних високих технологій неможлива без застосування всього арсеналу метрології. Такі технології вимагають отримання і переробки величезного обсягу вимірювальної інформації, без якої їх впровадження і застосування не дають очікуваного ефекту. Для здійснення процесів вимірювань широко застосовується мікропроцесорна техніка і персональні ЕОМ, з'явилися інтелектуальні засоби вимірів. Зросла складність перетворює вимір в складну процедуру підготовки і проведення вимірювального експерименту, обробки та інтерпретації отриманої інформації.
Вимірювання, що належать до сфери державного регулювання забезпечення єдності вимірювань, повинні виконуватися за атестованими методиками вимірювань. Методики вимірювань, призначені для виконання прямих вимірювань, вносяться в експлуатаційну документацію на засоби вимірювань.
Результати вимірювань повинні бути виражені в одиницях величин, допущених до застосування в РФ. Перелік таких одиниць міститься в постанові Уряду РФ "Одиниці величин, що допускаються до застосування на території РФ".