تُسْتَخْدم أجهزة قياس الوحدات الأساسية في تقدير قيمة وحدات القياس لأي شيءٍ نود قياسه. فعلى سبيل المثال، تقيس المسطرة طول خط ما بالسنتيمتر أو بالمليمتر، ويعين الميكرومتر سمك ورقة أو رقيقة معدنية، ويعطينا معيِّن مدى الليزر المسافة من الأرض إلى القمر بدقة متناهية.

وتؤدي دقة القياس دورًا مهمًّا في حقل العلوم. وتشمل الكميات الأساسية التي تقاس في غالب الأحوال: التيار الكهربائي، والطول، ودرجة الحرارة، والزمن، والثقل. ويمكن ربط معظم الكميات الأخرى المقيسة بالوحدات الأساسية. فعلى سبيل المثال يقدر عداد السرعة سرعة مركبة ما بقياس الوحدات الأساسية للطول أو المسافة والزمن.

وتتطلب كل كمية من الوحدات الأساسية نوعًا خاصًّا من أجهزة القياس لتقديرها. فالترمومترات تحدد درجات الحرارة، وتقيم الموازين الثقل وتبين الساعات الزمن. ويوجد العديد من أجهزة قياس وحدات الكهرباء الأساسية، ومنها الأميتر (مقياس شدة التيار) ومقياس الفولت.