Verso la fine del XIX secolo alcuni stati del mondo, fra cui l’Italia, decisero di adottare le stesse unità di misura per misurare lunghezza, massa e tempo (figura 3). Queste furono stabilite nel metro, nel kilogrammo e nel secondo, e definite nella prima Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM), riunita a Parigi nel 1889. Nel tempo molti altri stati hanno aderito alla convenzione e altre unità di misura sono state incluse nella lista e definite.

Oggi la quasi totalità del mondo si attiene al cosiddetto Sistema Internazionale, in cui compaiono sette unità che misurano altrettante grandezze fisiche.

Le unità di misura del Sistema Internazionale (abbreviato con SI) sono sette, ma le grandezze che si possono misurare in natura sono molto più numerose. Questo non significa che in tutti gli altri casi non ci sia accordo, perché qualsiasi altra grandezza non compresa nella lista si può in realtà ricavare mescolando queste sette, come vedremo ampiamente.

Le grandezze del SI sono dette fondamentali perché sono sufficienti a definire qualsiasi altra grandezza conosciuta.

Qualsiasi grandezza fisica può essere scritta come combinazione matematica delle sette grandezze fondamentali.

Per esprimere i multipli e i sottomultipli delle unità di misura fondamentali si usano dei prefissi che precedono il simbolo e che indicano il numero di volte che l’unità va moltiplicata per potenze di 10. Noi usiamo quotidianamente il kilometro, che è multiplo del metro per un fattore 1000:

dove il prefisso k indica che il metro è stato moltiplicato 1000 volte.

I paesi che aderiscono alla convenzione sono d’accordo anche su quale sia il modo corretto di scrivere i valori delle grandezze, con la loro unità di misura espressa in forma simbolica:

• il nome dell’unità di misura inizia sempre con una lettera minuscola («metro», «ampere»);
• il simbolo va scritto in maiuscolo solo se deriva da un nome proprio ed è scritto in minuscolo negli altri casi («3 m», «3 A»);
• il simbolo si scrive sempre dopo il valore numerico e non prima («3 m» e non «m 3»);
• i simboli non sono abbreviazioni, per cui non bisogna farli seguire da un punto (è sbagliato scrivere «3 m.»).

Esistono diversi prefissi per diversi fattori moltiplicativi, come illustrato in tabella 2.