按照国际计量局（BIPM），国际标准化组织（ISO）与国际法制计量组织（OIML）以及国际临床化学联合会（IFCC）、国际现论和应用化学联合会（IUPAC）和国际理论与应用物理学联合会（IUPAP）等七个国际组织联合制订的《国际通用计量学基本术语》（1993年版），计量学被定义为“测量学科”。并在注解中说明：“计量学包括涉及测量理论和实用的各个方面，不论其不确定度如何，也不论其用于什么测量技术领域。” 全国法制计量管理技术委员会发布的JJF 1001-2011《通用计量名词及定义》中，计量学的定义是：“测量及其应用的科学。（注：计量学涵盖有关测量的理论及其不论其测量不确定度大小的所有应用范围）”[1] 。
Metrology is the science of measurement,made at a known level of uncertainty,in any field of human activity.（见 A concise summary of the international system of units (8th edition,2006)）
从科学的发展来看，计量曾经是物理学的一部分，后来随着领域和内容的扩展，形成了一门研究测量理论和实践的综合性科学，成为一门独立的学科——计量学。按JIF 1001——2011《通用计量术语及定义》，计量学（metrology）是“测量及其应用的科学”，计量学涵盖有关测量的理论与实践的各个方面[2] 。而不论测量的不确定度如何，也不论测量是在科学技术的哪个领域中进行的。计量学研究的对象涉及有关测量的各个方面，如：可测的量；计量单位和单位制；计量基准、标准的建立、复现、保存和使用；测量理论及其测量方法；计量检测技术；测量仪器（计量器具）及其特性；量值传递和量值溯源，包括检定、校准、测试、检验和检测[3] 。
计量学作为一门科学，它同国家法律、法规和行政管理紧密结合的程度，在其他学科中是少有的。计量是科学技术和管理的结合体，它包括计量科技和计量管理两个方面。两者相互依存、相互渗透，即计量管理工作具有较强的技术性，而计量科学技术中又涉及较强的法制性。因此。计量科学的研究不仅涉及有关计量科学技术，同时涉及有关法制计量和计量管理的内容。计量学有时简称计量。随着科学技术和生产的发展。计量学的内容还会更加丰富。
计量学通常采用了当代的最新科技成果，计量水平往往反映了科技水平的高低。计量又是科学技术的基础。没有计量就没有科技的发展。计量学的发展将大大推动科学技术的发展。
从计量学这种广义定义，表明现代计量学所包括内容的丰富，它研究的主要方向有：
1、研究计量单位及其基准、标准的建立、复现、保存和使用；
2、研究计量与测量器具的特性和测量方法；