1892年，邁克爾遜用鎬光（單色紅光）作為干涉儀的光源，測量了保存于巴黎的鉑銥合金基準(zhǔn)米尺的長度，獲得了相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果。直至百余年后的今天，利用各種干涉儀精密測量長度，仍然是幾何量計(jì)量的一種重要方法。

普朗克關(guān)于能量狀態(tài)的量子化假說，指出物體在輻射和吸收能量時(shí)，其帶電的線性諧振子可以和周圍的電磁場交換能量,以致能從一個(gè)能級躍遷到另一個(gè)能級狀態(tài)，并且能量子的能量為E=hυ（式中h——普朗克常數(shù)，υ——光的頻率）。隨著量子力學(xué)、核物理學(xué)的創(chuàng)立與發(fā)展，電離輻射計(jì)量逐漸形成。

愛因斯坦在普朗克假說的基礎(chǔ)上，提出了光不僅具有波動(dòng)性，而且還具有粒子性，即光是以速度c 運(yùn)動(dòng)的粒子（光子）流，其單元（光子）的能量為E=hυ，從而說明不同頻率的光子具有不同的能量。上述理論成功地解釋了光電效應(yīng)，成為熱輻射計(jì)量的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也使計(jì)量開始從宏觀進(jìn)入微觀領(lǐng)域。

20世紀(jì)40年代至50年代，出現(xiàn)了以核能技術(shù)、航天技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為代表的第三次科技革命。這次革命，使科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)三者之間的聯(lián)系大大加強(qiáng)，也使社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會生活結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，并且讓人類社會跨入了以知識經(jīng)濟(jì)為特征的信息時(shí)代。

在第三次工業(yè)革命的推動(dòng)下，科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的融合較先前兩次工業(yè)革命更加迅速和徹底，引發(fā)了信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等多領(lǐng)域的技術(shù)革命。在這次革命中，電的應(yīng)用和測量仍然扮演著主角，同時(shí)，與電相關(guān)的長度、力學(xué)、溫度、電磁、光學(xué)等計(jì)量技術(shù)對各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了更為重要的作用。測量也朝著極大、極小等極端尺度領(lǐng)域拓展。

在長度計(jì)量測試領(lǐng)域，隨著計(jì)量測試技術(shù)研究的深入，物質(zhì)的納米特性被發(fā)現(xiàn)，納米測量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并對納米材料的研究和應(yīng)用產(chǎn)生了十分重要的作用。

線紋計(jì)量從一維測試向二維測試轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了集成電路中高精度電路板的校準(zhǔn)和溯源儀器的精度不斷提高。

真空激光干涉技術(shù)的應(yīng)用將測長精度提高到20納米每米。

膜厚計(jì)量快速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、微電子、通訊、電鍍、核物理研究等行業(yè)。

時(shí)間頻率計(jì)量的準(zhǔn)確度已可達(dá)到近億年不差一秒，并廣泛應(yīng)用于航空航天、導(dǎo)航定位、衛(wèi)星通訊、計(jì)算機(jī)、交通運(yùn)輸、重大工程等行業(yè)。隨著電磁測試技術(shù)開始向弱磁方向發(fā)展，也為航空航天等產(chǎn)生了重要的推動(dòng)作用。