The stature of the human body, according to the Talmudists, contains about 3 cubits from the feet to the head. Now the ordinary stature of men, when they are barefoot, is greater than 5 Roman feet and less than 6 Roman feet. Take a third part of this and the vulgar cubit will be more than 20 unicae and less than 24 unicae of the Roman foot; and consequently the Sacred Cubit will be more than 24 unicae and less than 28 + (4/5) unicae of the same foot. Sir Isaac Newton

L'unification des poids et mesures est un objectif économique et social depuis les temps les plus anciens, mais ce n'est que depuis le 18^e siècle que nous bénéficions d'un système unifié de mesure. Les tout premiers systèmes de poids et mesures étaient fondés sur la morphologie humaine. Les noms d'unités faisaient référence aux parties du corps : le pouce, la main, le pied, le yard et le cubit correspondaient aux dimensions du corps humain. Par conséquent, ces unités de mesures étaient variables, d'une ville à l'autre, d'un métier à l'autre, et selon le type d'objet à mesurer.

Ce manque d'unification du système de mesure était source d'erreurs et de fraudes dans les transactions commerciales et sociales, ce qui mettait un frein au commerce international et faisait obstacle aux progrès des sciences au niveau international. Avec le développement de l'industrie et des échanges commerciaux, le besoin d'harmonisation des poids et mesures entre les pays s'est accru. Ce problème a été résolu au niveau législatif et scientifique par l'adoption d'un étalon de mesure (de distance ou de masse) faisant référence à un étalon fondé sur la nature.

Une des premières mesures de ce type est le mètre, qui a été défini dans le décret de l'Assemblée nationale française du 7 avril 1795 comme la longueur égale à la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre, évaluée à partir de la mesure de l'arc de méridien entre Dunkerque et Barcelone. Cette unité n'était pas définie arbitrairement, mais fondée sur la mesure de la Terre. Une fois adoptée l'unité de base de longueur, il devenait possible d'établir les autres unités de mesure telles que le mètre carré (pour les mesures de superficie) ou le mètre cube (pour les mesures de volume). Le kilogramme a été défini à l'origine comme étant la masse d'un volume d'eau (décimètre cube), un liquide purifié pratique et facile à utiliser.

Un tel système de multiples des unités de base a naturellement tendance à s'étendre. Le système métrique décimal a été introduit en France par le décret relatif aux « Poids et mesures » du 7 avril 1795. Ce décret a apporté un grand changement dans la vie quotidienne de tous, en permettant de calculer aisément les mesures de superficie et de volume, par exemple. La conversion d'un sous-multiple à un multiple d'une unité de longueur consiste simplement à déplacer le séparateur décimal – de 2 ou 3 chiffres pour les mesures de superficie ou de volume, respectivement.

Les premiers étalons prototypes du mètre et du kilogramme, auxquels seront ensuite comparées toutes les copies futures, ont été déposés en 1799 aux Archives de la République de France, et dédiés « À tous les temps, à tous les peuples ».

En raison de sa simplicité et de son universalité, le système métrique décimal s'est rapidement diffusé hors de France. Le développement des voies ferrées, de l'industrie, et l'importance croissante des échanges économiques et sociaux, demandaient des unités de mesure exactes et fiables. Adopté au début du 19e siècle dans plusieurs provinces d'Italie, le système métrique devint obligatoire aux Pays-Bas en 1816, et fut adopté par l'Espagne en 1849. En France, le système métrique décimal fut déclaré obligatoire par la loi du 4 juillet 1837.

Après 1860, les pays d'Amérique latine adoptèrent le mètre, et le système métrique fut ensuite adopté par de plus en plus d'autres nations/pays au cours de la seconde moitié du 19^e siècle (par exemple par les États-Unis d'Amérique en 1866, par le Canada en 1871, et par l'Allemagne en 1871 etc.) Mais ces pays avaient besoin d'obtenir des copies des prototypes originaux. Cette dépendance, et le manque d'uniformité dans la réalisation des copies, limita la normalisation internationale souhaitée. Pour résoudre ces difficultés, le Bureau international des poids et mesures (BIPM) fut fondé par le traité diplomatique connu sous le nom de Convention du Mètre le 20 mai 1875. Pour célébrer la signature de cette convention, le 20 mai est devenu la Journée mondiale de la métrologie.