1791年，[[法国科学院]]的一个委员会受国民议会和[[路易十六]]的委派，开始建立一套统一的、基于理性的度量衡系统，这将成为[[公制]]。成员包括“现代化学之父”[[安东万-罗伦·德·拉瓦]]节及数学家[[皮耶尔-西蒙·拉普拉斯]]和[[阿德里安-马里·勒壤得]]。365 Public response included resistance, apathy, and sometimes ridicule.[8]:89委员会在设计长度、体积和质量的相互关系时所遵从的原则，和1668年英国神职人员约翰·威尔金斯在《[[论正真的文字和哲学语言]]》（英语：An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language）中所提倡的一致。他们也根据最早于1670年由法国神职人员[[加布里埃尔·穆东]]提出的方法，利用[[地球]]的[[子午线]]作为[[长度]]的定义基础。1791年3月30日，国民议会采纳了委员会的[[新度量衡系统]]，并批准在[[敦刻尔克]]和[[巴塞罗那]]之间进行勘察，以确立[[子午线]]的长度。1792年7月11日，委员会提出将长度、面积、容积和质量的单位名称分别定为metre（米）、are（公亩）、litre（升）和grave（千克的旧名），而这些单位的倍数和分数则用以十进制为基础的词头来表示，如centi表示一百分之一，kilo表示一千倍等等。

人们在19世纪末时同时使用着三个不同的电单位制，分别为：CGS静电单位制，又称高斯单位制，简称ESU；CGS电机械单位，简称EMU；以及用于配电系统的米-千克-秒制（国际单位制）。[26] 在试图根据量纲分析用长度、质量及时间表达电单位时，科学家遇到了诸多困难──在使用ESU或EMU时，物理量会具有不同的量纲 。[18]1900 。1900 年，乔瓦尼·吉奥尔吉发表了一篇论文，提倡在当时的三个基本单位以外，再加一个基本单位，电单位不一致的问题迎刃而解。这第四个单位可以是电流、电压和电阻中的其中一个。

自从1960年重新定义米之后，千克便一直是唯一一个依赖某件人造物体来定义的国际单位制基本单位：全球各地的千克标准都须定期与位于法国 [[ 塞夫尔 ]] 的 [[ 国际千克原器 ]] 进行比较。[35]2007年第23届国际计量大会建议国际计量委员会进一步研究，如何通过固定物理常数的数值来定义基本单位，从而代替现用的国际千克原器，并使国际单位制的宗旨从“单位之定义”转移至“物理常数之定义”。[36][37]2010年，单位顾问委员会在英国召开的会议通过了《国际单位制手册》的修订草案，同年呈交至国际计量委员会。[38][39]此项草案建议：

除光速与库仑常数以外 2007年第23届[[国际计量大会]]建议国际计量委员会进一步研究 ， 为四个 如何通过固定 物理常数 ──普朗克常 的 数 、 值来定义 基本 电荷、玻尔兹曼 单位，从而代替现用的国际千克原器，并使国际单位制的宗旨从“单位之定义”转移至“物理 常数 及阿伏伽德罗常量── 之 定义 固定精确数值 ” 。

2010年，单位顾问委员会在英国召开的会议通过了《国际单位制手册》的修订草案，同年呈交至国际计量委员会。此项草案建议： 除光速与库仑常数以外，为四个物理常数──[[普朗克常数]]、[[基本电荷]]、[[玻尔兹曼常数]]及[[阿伏伽德罗常量]]──[[定义固定精确数值]]。 ==淘汰国际千克原器 。==

2010年国际计量委员会会议审阅了确立各物理常数固定数值的进度，但认为“第23届国际计量大会所设下的条件仍未完全满足，因此本会目前不建议修订国际单位制。”[40]

在2011年第24届大会上，国际计量委员会从原则上赞成对定义进行必要的修订，并重申修订前必须达到的各项条件 。[41]2014 。2014 年第25届大会召开时，第23届大会所设下的条件仍未满足，因此大会再次建议在确立物理常数固定值方面做进一步工作。[42]

2018年11月16日，国际单位制重新定义的提案在第26届大会上通过采纳。新定义将于2019年5月开始生效。[43][44] 科学技术数据委员会基本常数任务组已宣布将于该次大会上公布的数值的提交限期。[45]

国际计量大会定期颁布一份手册，阐述国际单位制的定义。[24] 其官方版本为法语，与《米制公约》相符。[24]:102 因此，世界各国在对名词进行不同语言的翻译时，有一定的自由度，如美国 [[ 国家标准技术研究所 ]] 所发布的针对美式英语的国际计量大会文件本地版本（NIST SP 330）。[46]

《 [[ 手册 ]] 》是由国际计量委员会属下的单位顾问委员会所编写。单位顾问委员会的主席由国际计量委员会提名，但成员来自于国际计量大会及委员会以外的国际组织。[47][注 4]

《国际单位制手册》所用的“物理量”、“单位”、“量纲”等名词，都出自由计量学联合导则委员会（JCGM）出版的《国际计量词汇》。该委员会是一个由八个国际标准组织组成的工作小组，由国际计量局局长担任会长。[48] 用于定义国际单位制的物理量和公式，统称为“国际物理量系统”，列于ISO/IEC 80000物理量与单位国际标准。

国际单位制的组成部分为：一组基本单位、一组有特殊名称的导出单位以及一组十进制倍数词头。根据《国际单位制手册》，“SI单位”囊括以上三个部分，而“一致SI单位”则只包含基本和导出单位。[24]:103–106

国际单位制以一组基本单位为基础，所有其他单位都是用基本单位建立起来的。 [[ 麦克斯韦 ]] 最初提出一致单位制的概念时，列出了三个可用的基本单位：质量、长度及时间单位。之后， [[ 吉奥尔吉 ]] 提倡加入电的基本单位。理论上， [[ 电流 ]] 、 [[ 电势 ]] 、 [[ 电阻 ]] 、 [[ 电荷 ]] 等物理量的单位都可以做基本单位，当选定其中一个做基本单位后，其余的电单位都可以通过物理定律从基本单位推导得出；国际单位制最终选择了使用电流。后期又加入了三个分别量度物质的量、温度及发光强度的基本单位。

国际单位制导出单位是基本单位在乘幂、乘积或相除后产生的单位，如此形成的导出单位可以有无限多个。[24]:103[46]:3   每个导出单位都与一个导出物理量相对应，例如，速度是建立在时间和长度上的物理量，在国际单位制中所对应的导出单位是“米每秒”（符号为m/s）。导出单位的量纲可以用基本单位的量纲组合来表达。 一致单位是指定义中系数均为1的导出单位，也就是定义中不会出现像标准重力或是水的密度之类的常数。例如，牛顿的定义是，使1千克的质量产生1米每二次方秒的加速度需要的力。因为国际单位制中质量及加速度的单位分别是kg及m⋅s−2，而且力是质量和加速度之积 （） ，所以力的单位牛顿即为kg⋅m⋅s−2。除了基本单位的积和幂以外，牛顿的定义不含其他数值，因此属于一致单位。 为方便使用，一些导出单位也有专用的名称及符号。[16] 这些导出单位还可以进一步用来定义更多的导出单位，其专用名也可以用来表达新的导出单位。如上文所述，力的国际单位制导出单位是kg⋅m⋅s−2，其专用名为牛顿（N）；压强的单位是帕斯卡（Pa），可定义为“牛顿每平方米”（N/m2）。[52] 

在基本和导出单位名称之前加上词头，可表达该单位的倍数和分数。词头所代表的倍数都是10的整数幂，在倍数高于100或低于1100时则都是1000的整数幂。例如，词头kilo（千）表示一千倍，milli（毫）表示千分之一，也就是说，1000毫米（millimetre）为之1米（metre，又作公尺），1000米为之1千米（kilometre，又作公里），如此类推。这些词头不能够结合使用，即百万分之一米可写作微米（micrometre），但不可写作毫毫米（millimillimetre）。在对千克（kilogramme）加上词头时，以克（gramme）作为“基本”单位，因此百万分之一千克写作毫克（milligramme），而非微千克（microkilogram）。每个词头均有一个区分大小写的符号，使用时加在单位符号之前。[24]:122[53]:14

虽然国际单位制本身已足以表达任何物理量，但在科技界和商界等的出版物中仍会出现许多非国际单位制单位，而这些单位的使用很可能会持续很长一段时间。也有一些单位由于深深地植根在历史和个别文化当中，所以将会在可见的未来继续使用下去。国际计量委员会承认亦认可这种做法，并颁布了一份“可以与SI并用的非SI单位”清单，其分类如下 ：[24]:123–129[53]:7–11[注 6] ·可以与SI并用的非SI单位（表6） ：

·在SI下的数值须经实验得出的非SI单位（表7）： 物理学家很多时候会使用和某些自然现象有关的测量单位，这些单位往往和国际单位制单位的大小相差许多个数量级。《国际单位制手册》列出了一些最常用的自然单位以及它们的符号和标准数值，但必须通过实验才能得出这些单位在国际单位制下的数值。[注 7]

·与CGS和CGS高斯 一些旧单位在某些领域中有使用上的优点，因此仍会出现在出版物中，如大地测量学、地球物理学和电动力学等。《国际 单位制 相关 手册》列出 的 非SI 此类 单位 （表9）有[[尔格]]、[[达因]]、[[泊]]、[[斯托克斯]]、[[熙提]]、[[辐透]]、伽、麦[[克斯韦]]、[[高斯]]及[[奥斯特]]。

一些旧 == 单位 在某些领域中有使用上的优点，因此仍会出现在出版物中，如大地测量学、地球物理学和电动力学等。《国际单位制手册》列出 符号及数值 的 此类单位有尔 书写 格 、达因、泊、斯托克斯、熙提、辐透、伽、麦克斯韦、高斯及奥斯特。式==

==单位 1879年，国际计量委员会公布了有关书写长度、面积、体积和质量之 符号 及数值 的 建议 书 写格 。[[物理学家]]曾经以μ表示微米、λ表示微升、γ表示微克，但自从1900年前后，他们开始分别改用μm、μL和μg。1935年，距《米制公约》修订已有十多年，国际计量委员会终于正 式==采用这项提案，建议在所有单位前加上μ来代表10−6的倍数。

1879年，国际计量委员会公布了有关书写长度、面积、体积和质量之符号的建议书。物理学家曾经以μ表示微米、λ表示微升、γ表示微克，但自从1900年前后，他们开始分别改用μm、μL和μg。1935年，距《米制公约》修订已有十多年，国际计量委员会终于正式采用这项提案，建议在所有单位前加上μ来代表10−6的倍数。[54]1948年，第9届国际计量大会通过了首份有关米制符号书写格式的建议书，为今天使用的规则奠定了基础。[55] 这些规则之后又经过国际标准化组织（ISO）及国际电工委员会（IEC）的增订，现已囊括单位符号和名称、词头符号和名称、物理量符号的书写方式以及物理量数值的表达方式 。[24]:104,130ISO 。ISO 和IEC所发布的有关SI符号表达方式的规则，都与《国际单位制手册》中的规则一致。[56] 截至2013年8月，ISO和IEC正在将各自有关物理量及单位的标准整合成单一套标准，最终将成为ISO/IEC 80000标准。有关印刷物理量及单位的标准收录在ISO 80000-1:2009中。[57]

在一些欧洲语言中，国际单位制单位名称可视为普通名词：如在英文和法文中，单位名称都以小写字母开头（ [[ 牛顿 ]] “newton”、 [[ 赫兹 ]] “hertz”、 [[ 帕斯卡 ]] “pascal”等等），尽管相应的单位符号可能以大写字母开头。[58][59] 由于德文中的普通名词均以大写字母开头，因此单位名称也不例外。[60] 单位名称的拼写则由各语言的官方组织决定（法文有法兰西学术院，德文有德语正写法协会等等）。国际单位制单位在英式和美式英文中的拼写并不相同：英式英文（亦包括 [[ 澳洲 ]] 、 [[ 加拿大 ]] 、 [[ 新西兰 ]] 等）使用“deca-”（10倍数词头）、“metre”（米）和“litre”（升），美式英文则分别用“deka-”、“meter”和“liter”。[61]

[62][53]:31不过，勒克斯“lux”、赫兹“hertz”和西门子“siemens”都有不规则众数──它们在单数和众数下都有相同的拼法。波兰文的众数规则更为复杂：以米、千克、秒为例，当数量为1时 

写“metry”、“kilogramy”、“sekundy”，数量为其他整数（包括0）时 写“metrów”、“kilogramów”、“sekund”，数量为非整数（如0.67、2.45等）时 写“metra”、“kilograma”、“sekundy”。 在英文中，若须表达单位之间相乘，可用连字号或空格（牛顿米写作“newton-metre”或“newton metre”），并通过改变最后者来形成整个复合单位的众数（10 newton-metres）。数字与单位符号之间建议加入一个空格（一个25千克的球体“a 25 kg sphere”）。把单位名称用作形容词时，同样根据英文语法加入一个连字号（一个25千克的球体“a 25-kilogram sphere”）。[64]

中文中的国际单位制单位名称及词头都以 [[ 汉字 ]] 书写，而单位符号则用国际通用的 [[ 拉丁 ]] 或 [[ 希腊字母 ]] 书写。在两岸三地中， [[ 中华民国 ]] （ [[ 台湾 ]] ）、 [[ 中华人民共和国 ]] （ [[ 香港 ]] 及 [[ 澳门 ]] 除外）和香港的法律管辖范围内，国际单位制单位及词头的译名分别由《 [[ 法定度量衡单位及其所用之倍数、分数之名称、定义及代号 ]] 》[65] 、《 [[ 中华人民共和国法定计量单位 ]] 》[66] 及《 [[ 度量衡条例 ]] 》[67] 所规定。在基本单位中，两岸名称相同的有米（又称公尺）、千克（又称公斤）、秒和安培，在台湾/大陆译名不同的则有克耳文/开尔文、莫耳/摩尔和烛光/坎德拉；在倍数词头中，两岸相同的有微、毫、厘、分、十、百、千，不同的则有奈/纳诺、百万/兆、兆/太拉等等，其中“兆”一字在台湾和大陆分别表示1012和106。在中国大陆，多于一个汉字的单位名称或词头亦可简写成单个汉字，如纳诺写作纳、坎德拉写作坎等。19 十九 世纪中国在引进度量衡单位时，沿袭日文，创造出一系列多音节汉字（计量用汉字），如“瓩”（读千瓦）、“糎”（读厘米）、“嗧”（读加仑）等等。这些汉字今已被淘汰，改用单音节汉字。[68]

日本在 [[ 明治时期 ]] 期间创造了一系列国字（日制汉字）来表示公制单位。三个基本单位取原有汉字： [[ 米 ]] 、 [[ 升 ]] 、瓦（即 [[ 克 ]] ），再结合六个词头汉字：千、百、十、分、厘、毛，从而组成共18个新的独立汉字，如七个长度单位：粁、粨、籵、米、粉、糎和粍。这些汉字都是借字，其读音取自英文，如“粁”取“kilometre”之音，读“キロメートル”。不过这些汉字在日本已被淘汰，改用直接表音的片假名，如“キロメートル”。单位及词头符号则用拉丁或希腊字母书写，如“km”。今天仍在通用的汉字单位名称有“平米”（即平方米）等。