L’Oficina Internacional de Pesos i Mesures defineix una magnitud com un atribut d’un fenomen, un cos o substància que pot ser distingit qualitativament i determinat quantitativament, és a dir, se li poden assignar diferents valors com a resultat d’un mesurament o una relació de mesures. Les magnituds físiques es mesuren usant un patró que tingui ben definida aquesta magnitud, i prenent com a unitat la quantitat d’aquesta propietat que tingui l’objecte patró. Per exemple, es considera que el patró principal de longitud és el metre en el Sistema Internacional d’Unitats.

Les primeres magnituds definides estaven relacionades amb el mesurament de longituds, àrees, volums, masses, i la durada de períodes de temps.

Moltes propietats de la matèria són quantitatives, és a dir, estan associades amb la quantitat de la mateixa i, per tant, amb un número. Quan aquest número representa la mesura d’una magnitud s’han d’especificar les seves unitats. Dir que un maó pesa 1,2 no té sentit, però expressant el número amb les seves unitats, 1,2 quilograms (kg), especifica clarament el seu pes.

En les ciències s’utilitza el sistema mètric d’unitats, que es va desenvolupar a França a finals del segle XVIII, com a sistema de mesures en molts països del món. El 1960 es va aconseguir un acord internacional per utilitzar una adaptació del sistema mètric en les mesures científiques. Aquest sistema s’anomena Sistema Internacional d’Unitats o, simplement, SI.

Una característica essencial, que constitueix el gran avantatge del sistema internacional, és que les seves unitats es basen en fenòmens físics fonamentals. L’única excepció és la unitat de la magnitud massa, el quilogram, definida com “la massa del prototip internacional del quilogram”, un cilindre de platí i iridi emmagatzemat en una caixa forta de l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures que està a Paris.

El Sistema Internacional consta de set unitats bàsiques (o fonamentals) que expressen magnituds físiques, de les quals es deriven totes les altres. La taula mostra aquestes unitats bàsiques i els seus símbols.

0006 Magnituds físiques. Unitats bàsiques de mesura. Taula

A continuació s’inclouen, a títol merament informatiu, les definicions de les magnituds bàsiques del Sistema Internacional:

Longitud, metre (m): és la distància recorreguda per la llum en el buit en 1/299792458 segons. Aquest patró va ser establert en l’any 1983.

Massa, quilogram (kg): és la massa d’un cilindre d’aliatge de Platí-Iridi dipositat a l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures. Aquest patró va ser establert en l’any 1887.

Temps, segon (s): és la durada de 9192631770 períodes de la radiació corresponent a la transició entre els dos nivells hiperfins de l’estat fonamental del cesi-133. Aquest patró va ser establert en l’any 1967.

Temperatura, kelvin (K): és la fracció 1/273,16 de la temperatura del punt triple de l’aigua.

Quantitat de substància, mol (mol): és la quantitat de substància d’un sistema que conté tantes entitats elementals com àtoms hi ha en 12 grams de carboni-12.

Intensitat de corrent elèctric, ampere (A): és la intensitat d’un corrent constant que, mantenint-se en dos conductors paral·lels, rectilinis, de longitud infinita, de secció circular menyspreable i situats a una distància d’un metre un de l’altre, en el buit , produiria una força igual a 2 × 10−7 newton per metre de longitud.

Intensitat lluminosa, candela (cd): és la unitat lluminosa, en una direcció donada, d’una font que emet una radiació monocromàtica de freqüència 540×1012 Hz i la intensitat energètica en aquesta direcció és 1/683 watts per estereoradiant.