1892年，迈克尔逊用镐光（单色红光）作为干涉仪的光源，测量了保存于巴黎的铂铱合金基准米尺的长度，获得了相当准确的结果。直至百余年后的今天，利用各种干涉仪精密测量长度，仍然是几何量计量的一种重要方法。
普朗克关于能量状态的量子化假说，指出物体在辐射和吸收能量时，其带电的线性谐振子可以和周围的电磁场交换能量,以致能从一个能级跃迁到另一个能级状态，并且能量子的能量为E=hυ（式中h——普朗克常数，υ——光的频率）。随着量子力学、核物理学的创立与发展，电离辐射计量逐渐形成。
爱因斯坦在普朗克假说的基础上，提出了光不仅具有波动性，而且还具有粒子性，即光是以速度c 运动的粒子（光子）流，其单元（光子）的能量为E=hυ，从而说明不同频率的光子具有不同的能量。上述理论成功地解释了光电效应，成为热辐射计量的理论基础，同时也使计量开始从宏观进入微观领域。
20世纪40年代至50年代，出现了以核能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表的第三次科技革命。这次革命，使科学、技术、生产三者之间的联系大大加强，也使社会经济结构和社会生活结构发生了巨大的变化，并且让人类社会跨入了以知识经济为特征的信息时代。
在第三次工业革命的推动下，科学技术和社会经济发展的融合较先前两次工业革命更加迅速和彻底，引发了信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等多领域的技术革命。在这次革命中，电的应用和测量仍然扮演着主角，同时，与电相关的长度、力学、温度、电磁、光学等计量技术对各个领域的技术进步发挥了更为重要的作用。测量也朝着极大、极小等极端尺度领域拓展。
在长度计量测试领域，随着计量测试技术研究的深入，物质的纳米特性被发现，纳米测量技术应运而生，并对纳米材料的研究和应用产生了十分重要的作用。
线纹计量从一维测试向二维测试转变，促进了集成电路中高精度电路板的校准和溯源仪器的精度不断提高。
真空激光干涉技术的应用将测长精度提高到20纳米每米。
膜厚计量快速发展，并广泛应用于半导体、微电子、通讯、电镀、核物理研究等行业。
时间频率计量的准确度已可达到近亿年不差一秒，并广泛应用于航空航天、导航定位、卫星通讯、计算机、交通运输、重大工程等行业。随着电磁测试技术开始向弱磁方向发展，也为航空航天等产生了重要的推动作用。
