计量学（Metrology）是指研究测量、保证测量统一和准确的科学；计量泛指对物理量的标定、传递与控制。
计量学研究的主要内容包括计量单位及其基准，标准的建立、保存与使用，测量方法和计量器具，测量不确定度，观测者进行测量的能力以及计量法制与管理等。
计量学也包括研究物理常数和物质标准，以及材料特性的准确测定。
测量（Measurement）是指将被测量作为一个测量单位的标准量进行比较，求其比值的过程。测量过程可以用一个基本公式表示，即
L = K·u
其中，L为被测量；u为标准量；K为比值。
从计量学的定义和内容可以看出，测量的主要表现方式是测量。测量的目的是得到一个具体的测量数值，这个测量数值还应包含测量的不确定度。
一个完整的测量过程包括4个测量要素：测量对象和被测量、测量单位和标准量、测量方法、测量的不确定度。
测量标准（Measurement Standard）是指为了定义、实现、保存或复现量值的单位，或者一个或多个量值，用作参考的物理常数、实物量具、测量仪器、参考物质等。
校准（Calibration）是指在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的值，或者实物量具、标准物质所代表的值，与对应的计量标准所复现的值之间的关系的一组操作。
校准的对象是测量仪器、实物量具、标准物质或测量系统，也包括各单位、各部门的计量标准装置。
校准的目的是确定被校准对象示值所代表的量值。校准的方法是用测量标准测量被校量。
检验（Inspection）是指判断测量是否合格的过程，通常不一定要具体数值。
测试（Measuring and Testing）是指具有试验研究性质的测量，一般是测量、试验与检验
误差（Error）是指测得值与被测量真值之间的差。被测量真值是指被观测量被测量时本身所具有的真实大小。
只有完美的测量才能得到真值，因此真值是一个理想的概念，一般情况下无法确切地知道，通常用约定真值来表示，如多次测量的平均值、高一等级测量仪器的测量值等。
误差可以分为系统误差、随机误差和粗大误差。
系统误差（Systemic Error）是指在对同一量进行多次测量的过程中，对每个测量值的误差保持恒定或以可预知的方式变化的测量误差。
随机误差（Random Error）是指在对同一量的多次测量过程中，每个测量值的误差以不可预知方式变化，整体而言却服从一定统计规律的测量误差。
在一列重复测量数据中，有个别数据与其他数据有明显差异，它可能是含有粗大误差的数据。粗大误差（Gross Error）是指明显超出统计规律预期值的误差，又称为疏忽误差或过失误差。
如果测量数据中包含可疑数据，不恰当地剔除含粗大误差的正常数据，会造成测量重复性偏好的假象；如果未剔除，必然造成测量重复性偏低的后果，应当按照一定的方法合理地剔除粗大误差。
精度（Accuracy）是反映测量结果与真值接近程度的量，在现代计量测试中，精度的概念逐步被测量不确定度代替。
测量不确定度（Uncertainty of Measurement）是表征合理赋予被测量的量值的分散性参数。
测量不确定度的来源有如下方面：
(1) 对被测量的定义不完整或不完善；
(2) 复现被测量定义的方法不理想；
(3) 测量所取样的代表性不够；
(4) 对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量或控制不完善；
(5) 对模拟仪器的读数存在人为偏差；
(6) 仪器计量性能的局限性；
(7) 赋予测量标准和标准物质的标准值不准确；
(8) 引用常数或其他参量不准确；
(9) 与测量原理、测量方法和测量程序有关的近似性或假定性；
(10) 在相同的测量条件下，被测量重复观测值随变化；
(11) 对一定系统误差的修正不完善；
(12) 测量列中的粗大误差因不明原因而未剔除。
