تقوم الكيمياء على الملاحظة والتجربة، حيث نحاول الحصول على سلسلة من النتائج التي في كثير من الحالات يمكن التعبير عنها بشكل رقمي، مما يسمح بمقارنتها مع النتائج المستخلصة من تجارب أخرى.
في كل مراقبة وتجربة، نركز على تلك الخصائص التي يمكن مقارنتها وبالتالي يمكننا قياسها. هذه الخصائص تسمى القياسات.
هناك مجموعة صغيرة من القياسات، تسمى القياسات الأساسية، يمكن من خلالها الحصول على كل القياسات الأخرى. هذه القياسات هي: الطول، الكتلة، الزمن، كثافة التيار، درجة الحرارة، كمية المادة، وكثافة الإضاءة.
يخصص النظام الدولي للوحدات وحدة لكل قياس. المتر هو وحدة الطول. إذا كنت قد قست مسافة وحصلت على 20 مترًا، فهذا يعني أن الطول هو 20 مرة وحدة النظام الدولي.
تعريف الوحدات الأساسية في النظام الدولي، وفقًا للقرارات المتعلقة الصادرة عن مؤتمر الأوزان والمقاييس العام (CGMP)، هي كالتالي:
1. وحدة الطول. المتر: هو المسافة التي تقطعها الضوء في الفراغ في 1/299.792.486 ثانية. تقريبًا 39.37 بوصة. ينقسم المتر إلى 100 سنتيمتر و1000 ملليمتر.
2. وحدة الكتلة. الكيلوغرام: هو كتلة اسطوانة من البلاتين والإيريديوم محفوظة في سيفري، بالقرب من باريس، فرنسا. الرطل له كتلة تعادل 0.4536 كيلوغرام. ينقسم الكيلوغرام إلى 1000 جرام.
3. وحدة الزمن. الثانية: هي مدة 9.192.631.770 مرة لفترة الإشعاع المتوافقة مع الانتقال بين الحالتين الفائقتين للذرة من السيزيوم 133.
4. وحدة كثافة التيار الكهربائي. الأمبير: هو كثافة تيار ثابت يتم الاحتفاظ بها بين موصلين متوازيين، مستقيمين، طويلين، من قطر دائري لا يُلاحظ، وموضوعين على بعد متر واحد من بعضهما البعض، في الفراغ، تنتج بين هذين الموصلين قوة تعادل 2 × 10-7 نيوتن لكل متر من الطول.
5. وحدة درجة الحرارة الحرارية. الكلفن: هو الجزء 1/273.16 من درجة حرارة نقطة ثلاثية الماء.
6. وحدة كمية المادة. المول: هو كمية المادة في نظام تحتوي على عددٍ من الكيانات الأساسية يساوي عدد الذرات في 12 غرام من الكربون 12.
7. وحدة كثافة الإضاءة. الكانديلا: هو الكثافة الإضاءة في الاتجاه العمودي، لسطح بمساحة 1/600.000 متر مربع من جسم أسود عند درجة حرارة تجمد البلاتين تحت ضغط 101,325 نيوتن لكل متر مربع.
تُستخدم بعض القياسات القليلة مثل كثافة التيار الكهربائي، وكثافة الإضاءة، بشكل قليل في الكيمياء.