计量发展简史大体可以分为原始、经典、现代三个阶段：
原始阶段：
以经验和权利为主，大多利用人、动物或自然物体作为计量基准。象上述“布手知尺、掬手为升、取权定重、迈步算亩和滴水计时”等，相传在大禹治水时，就使用了“准绳”和“规”“距”等计量器具，秦始皇统一度量衡这一史实大家都知道。古埃及的尺度时以人的胳膊到指尖的距离为依据的，称之为“腕尺”（约46cm），英国的码是亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到嘴尖的距离（1yd=0.9144m）：英尺是查理曼大帝的脚长（1ft=0.3038m）英寸是英王埃德加的手拇指关节的长度：而英亩则是两牛同轭，一日翻耕土地的面积（1英亩=4050平方米）。
经典阶段
一个以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段，标识是1875年签定的《米制公约》。包括根据地球子午线1/4长度的一千万之一建立了铂铱合金制的米原器：根据一立方米在规定温度下的建立了铂铱合金制的千克原器：根据地球绕太阳公转周期确定了时间（历书时）单位秒等。
他们形成一种基于所谓自然不变的米制，并成为国际单位制的基础。但是这些宏观实物基准随着时间的推移或地点的变动，其量值不可避免地受物理或化学性能缓慢变化的影响而发生漂移，从而影响了复现、保存，并限制了准确度的提高。早在1870年英国物理学家、数学家J.G.麦克斯韦就指出，长度、质量和时间的单位应当建立在原子波长、频率和原子质量中，而不是在运动着的星体或物体上。
现代阶段
以量子理论为基础，由宏观实物基准过度到微观量子基准。国际上以正式确立的量子基准有长度单位米基准、时间单位秒基准、电压单位伏特基准和电阻单位欧姆基准。从经典理论来看，物资世界在做连续的、渐进的宏观运动：而在微观量子体系中，实物的发展是不连续的、跳跃的也是量子话的。由于原子的能级非常稳定，跃迁时辐射信号的周期自然也非常稳定，因此跃迁所对应的量值是固定不变的。这类微观量子基准，包括1960年用氪86原子的特定能级跃迁所定义的米、1967年用銫133原子特定能级跃迁定义的秒等，提高了SI基本单位实现的准确性、稳定性和可靠性。但是，它们仍与某种原子的特定量子跃迁过程有关，因而尚不具备普实性。最好的方案是用基本物理常量来定义计量单位。例如：1983年将米定义为光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内所进行的长度，既认为真空中光速作为一个定义值恒为299792458m/s(约30万公里/秒)；而长度事实上变成了时间（频率）的导出量。这种定义通过不变的光速给出了空间和时间的联系，使新定义的米只依赖于目前测量不确定度最小（10-15量级）的频率，从而更具准确性、稳定性、可靠性和普适性。
以上主要是从量的定义上划分阶段，从另一个角度来看，由于计量在古代是各国独立生产，并作为民族文化和社会制度的一部分继承和发展，直到19世纪，各国使用的计量单位及其进位制度、计量器具和管理措施等彼此差异甚大。计量学长期停留在记述各种计量单位和换算各种关系的阶段上；计量管理工作都是各国、各地区各自为政。随着工业和国际贸易、特别是物理学等实验科学为基础、可在国际上通用的计量单位制。1875年《米制公约》的签订标志着各国计量制度趋向统一；1955年签订《国际法制计量组织公约》和1960年第11届国际计量大会（CGPM）通过国际单位制，标志着各国计量制度基本统一和计量学的基本成熟。计量的发展趋势主要沿着两个方面：一是利用最新科技成果不断的完善国际单位制及其实验基础，使单位的定义及基准、标准建立在物理常量的稳固基础上；二是推动全球计量体系的形成，逐步实现国际间测量与校准结果的相互承认，以适用贸易和经济全球化进展的需要。
从冶金计量的角度考虑，计量与控制的结合将把冶金计量工作推向一个更广阔的领域。