물리량(物理量)을 표시 할 때 기준이 되는 크기. 계량단위(計量單位)라고도 한다. 물리량을 측정하는 것은 어떤 일정량을 약속하고, 측정하는 양의 크기가 약속한 일정량의 몇 배인가를 수치로 표시하는 것이다. 이 약속된 일정량이 단위이며, 양의 크기는 수치에 단위를 붙여서 표시한다. 이에 비해 금속의 경도(硬度)처럼 물리적으로 양의 정의가 없으나 측정하는 방법이나 장치를 약속하여 그 크기를 수치로 표시하는 것이 있다. 이와 같은 양으로 공업상의 필요한 조건을 재는 것을 공업량이라 한다. 단위계는 역사상 · 계량법상 여러 가지 종류가 있으며 그 중에서 현재 널리 사용되고 있는 중요 단위계는 다음과 같다. ① 척관법 : 길이는 척(尺), 질량은 관(貫), 시간은 초(秒)를 기본단위로 하는 단위계이다. 과거 우리나라에서 사용되던 계량 단위로서 미터법과 혼용해 왔으나, 1961년에 제정된 계량법에 의해 미터법으로 통일되고부터는 부분적으로 사용되고 있다. ② 야드-파운드법 : 길이는 야드, 질량은 파운드, 시간은 초를 기본단위로 하는 앵글로 색슨계의 단위계이다. 온도를 젤 때는 화씨도(˚F)를 사용한다. 고대 오리엔트를 기원으로 하며 그리스 · 로마 · 아라비아계의 영향이 가미되었다. ③ 미터법 : 1870년 프랑스의 탈레이랑의 제안에 의해 국제적인 통일을 목표로 만들어진 단위계이다. 길이로는 지구 자오선의 1/4×10을 취하고, 질량으로는 그 길이(1m)의 1/10을 한 변으로 하는 정육면체의 물을 취했다. 이 두 가지 기본단위는 고대 오리엔트를 기원으로 하며 당시의 유럽에 보급 · 관용화된 것의 평균에 가깝다. 이렇게 만들어진 미터법도 도량형(度量衝) 이외의 단위가 과학이나 공업의 필요에서 단위계로 편입되면서 각종 단위계로 나뉘게 되었다. 그 대표적인 것으로 MKS단위계 · MKSA단위계 · CGS단위계 · CGS정전기(靜電氣) · CGS전자기(電磁氣)단위계 · 가우스의 절대단위계 · 중력단위계 등이 있다. ④ 국제단위계 : 미터법은 본래 국제적 통일단위계로 만들어진 것이므로 각종 단위계로 나뉘면 불편한 점이 많다.그래서 1960년 제11회 국제도량형 총회에서 통일된 단위계로서 결의한 것이 국제단위계(Systeme International d’Unites) 이며 그 약칭은 SI이다. 단위는 어떤 양이나 임의의 크기로 약속할 수 있다. 그러나 몇 가지 서로 독립된 물리량에 대한 단위를 선정하면 다른 양의 단위는 이들을 차원에 따라 조합함으로써 만들 수 있다. 이때 최초에 선정된 단위를 기본단위라고 하고 조합하여 만들어진 단위를 유도단위(誘導單位)라고 한다. 예를 들면 기본단위로는 길이에 미터(m), 질량에 킬로그램(kg), 시간에 초(s)가 있고, 이를 조합한 유도단위로 속도의 단위인 미터매초(m/s), 힘의 단위인 킬로그램미터매제곱초(kgm/s²) 등이 있다. 이것을 간단히 뉴튼(N)이라 한다. 기본단위나 유도단위만으로는 크기를 적합하게 나타내지 못하는 예가 생기므로 단위의 배량(倍量)과 분량(分量)을 나타내는 방법을 약속하여 이를 보조단위라 한다. 이를테면 기본단위의 하나인 미터(m)의 보조단위로는 옹스트롬(A) · 밀리미크론(mμ) · 미크론(μ) · 밀리미터(mm) · 센티미터(cm) · 데시미터(dm) · 킬로미터(km) 등이 있으며 유도단위인 제곱미터(m²)의 보조 단위로 제곱밀리미터(mm²) · 제곱센티미터(cm²) · 제곱데시미터(dm²) · 제곱킬로미터(km²) · 아르(a) · 헥타르(ha) 등이 있다. 단위는 약속된 것이라도 추상적인 수치만으로는 의미가 없으며 그 크기를 현실적으로 표시할 수 있고, 또 그 방법이 있어야 한다. 이것을 표준(standard)이라 한다. 특히 기본단위로서의 표준은 중요하며 유도단위에도 관계하므로 첫째 불변성과 안정성, 둘째 언제 어디서나 실현될 수 있는 성질, 즉 재현성, 셋째 높은 정밀도가 필요하다. 각종 단위가 길이 · 질량· 시간을 기본적인 양으로 하는 것은 이것들이 인간의 생활에 기본적인 것이며 예부터 표준의 개량이 이루어져 왔기 때문이다.