微观物理学中涉及的基本物理量原有长度、时间、质量、电荷和温度等五种，为了减少独立的基本物理量的数目，利用库仑定律并规定真空的介电常数为无量纲的数1或1/4π来定义电荷，从而使电荷不再是基本物理量。在粒子物理学中，考虑到所处理问题都属于微观高速运动范围，利用三个普适常数来减少独立的基本物理量的个数，从而把独立的量纲减少到只有一种。 自然单位制
自然单位制最常见的定义法是设定单位为1。例如，很多自然单位制会定义光速c = 1。假设速度 v 是光速的一半，则从方程 v = c / 2 与 c = 1 ，可以得到结果 v = 1 / 2。方程 v = 1 / 2 的意思为，采用自然单位制测量得到的速度 v 的数值为 1 / 2 ，或速度 v 是自然单位制的单位速度的一半。
方程 c = 1 可以带入任意方程。例如，爱因斯坦方程 可以重写为采用自然单位制的 。这方程的意思为，粒子的静能量，采用自然单位制的能量单位，等于粒子的静质量，采用自然单位制的质量单位。
（G*k）/c^4 [m/K]
m,s,C,K→kg:
c^2/G [kg/m]
c^3/G [kg/s]
1/（G*4*π*（ε0））^0.5 [kg/C]
k/c^2 [kg/K]
m,kg,C,K→s:
1/c [s/m]
G/c^3 [s/kg]
（（G/（4*π*（ε0）））^0.5）/c^3 [s/C]
（G*k）/c^5 [s/K]
m,kg,s,K→C:
c^2/（（G/（4*π*（ε0）））^0.5） [C/m]
（G*4*π*（ε0））^0.5 [C/kg]
c^3/（（G/（4*π*（ε0）））^0.5） [C/s]
（k*（G*4*π*（ε0））^0.5）/c^2 [C/K]
m,kg,s,C→K:
c^4/（G*k） [K/m]
c^2/k [K/kg]
c^5/（G*k） [K/s]
c^2/（k*（G*4*π*（ε0））^0.5） [K/C]
利用玻耳兹曼常数 k=（1.380662±0.000044） ×10-16erg/K=（8.61735±0.00028）×10-11 MeV/K，规定其值为无量纲的1，这样温度和能量将具有同一量纲，从而可以用同一单位来度量。这样规定后，原有的温度与能量单位的换算关系为：1eV=（11604.50±0.38）K。利用真空光速с=299792458m/s，规定其值为无量纲的1，这样时间和长度将具有同一量纲，从而可以用同一单位来度量，这样规定后，原有的时间和长度单位的换算关系为：1s=299792458m，利用普朗克常数h=（1.0545887±0.0000057）×10-27erg·s=（6.582173±0.000017）×10^（-22）MeV·s，规定其值为无量纲的1，这样时间和能量的倒数将具有同一量纲，从而可以用同一单位来度量。这样规定后，原有的时间和能量单位之间的关系为：1MeV-1= （6.582173±0.000017）×10^（-22）s。