ในวิชาฟิสิกส์ทฤษฎีและกฎต่างๆ ที่ได้ส่วนใหญ่มักแสดงด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ ซึ่งอยู่ในรูปความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลเชิงปริมาณ โดยที่ปริมาณต่างๆเหล่านี้จะต้องมีหน่วยกำกับ ซึ่งปริมาณต่างๆ มีหน่วยได้หลายอย่าง เพื่อให้การใช้หน่วยเป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วโลก องค์กรระหว่างชาติเพื่อการมาตรฐาน (ISO หรือ International Organization for Standardization) ได้กำหนดระบบหน่วยมาตรฐานที่เรียกว่า ระบบเอสไอ (System International) ประกอบได้สองส่วนใหญ่ คือ หน่วยฐาน (Base Units) และหน่วยอนุพันธ์ (Derived Units)

     1. หน่วยฐาน (Base Units) เป็นหน่วยที่ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศกำหนดไว้เป็นพื้นฐาน มีทั้งหมด 7 หน่วย ได้แก่

     2. หน่วยอนุพันธ์ (Derived Units) เป็นหน่วยซึ่งมีหน่วยฐานหลายหน่วยมาเกี่ยวข้องกัน เช่น หน่วยของอัตราเร็วเป็น เมตรต่อวินาที ซึ่งมีเมตรและวินาที เป็นหน่วยฐาน หน่วยอนุพันธ์มีหลายหน่วยซึ่งมีชื่อและสัญลักษณ์ที่กำหนดขึ้นโดยเฉพาะ เช่น หน่วยอนุพันธ์ (Derived Units) เป็นหน่วยซึ่งมีหน่วยฐานหลายหน่วยมาเกี่ยวข้องกัน เช่น หน่วยของอัตราเร็วเป็นเมตรต่อวินาที ซึ่งมีเมตรและวินาทีเป็นหน่วยฐาน หน่วยอนุพันธ์มีหลายหน่วยซึ่งมีชื่อและสัญลักษณ์ที่กำหนดขึ้นโดยเฉพาะ เช่น 

     เมื่อค่าในหน่วยฐานหรือหน่วยอนุพัทธ์น้อยหรือมากเกินไปเราอาจเขียนค่านั้นอยู่ในรูปตัวเลขคูณด้วยตัวพหุคูณ (ตัวพหุคูณ คือ เลขสิบยกกำลังบวกหรือลบ) ได้ เช่น ระยะทาง 0.002 เมตร เขียนเป็น 2 x 10-3 เมตร หรือสามารถเขียนแทนด้วยคำอุปสรรค มิลลิ (m) ดังนั้นระยะทาง 0.002 เมตร อาจเขียนได้ว่า 2 มิลลิเมตร ก็ได้ การใช้คำอุปสรรคมีจุดประสงค์เพื่อให้การแสดงปริมาณมีความกะทัดรัดมากขึ้น สัญลักษณ์เหล่านี้มีความหมายแทนตัวเลขยกกำลังต่างๆที่มีฐานของเลขยกกำลังเป็นเลข “10” 

สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับคำอุปสรรค
      1. การใช้คำอุปสรรคนำหน้าหน่วย ควรใช้เพียงตัวเดียว ไม่นิยมเขียนคำอุปสรรคซ้อนกัน เช่น 10-9 เมตร ไม่ควรเขียนเป็น มิลลิไมโครเมตร (mµm)แต่ควรเขียนเป็น นาโนเมตร (nm) 
      2. เวลานำหน่วยที่มีคำอุปสรรคไปยกกำลัง หน่วยใหม่ที่เกิดขึ้นไม่ต้องใส่วงเล็บ เช่น พื้นที่สีเหลี่ยมที่เกิดจากสี่เหลี่ยมที่มีด้านกว้าง 2 cm และ ด้านยาว 6 cm จะมีค่าเท่ากับ 12 cm² โดยที่ 12 cm² = 12 (cm)² = 12×(10^-2)² m² = 12 × 10^-4 m
      3. การเปลี่ยนคำอุปสรรค ใช้เมื่อต้องการคำนวณ หรือเปรียบเทียบตัวเลขที่มีคำอุปสรรคต่างกัน โดยมีหลักการง่าย ๆ คือ 

     เช่น ต้องการเปลี่ยน 7 มิลลิเมตร ให้อยู่ในหน่วย จิกะเมตร (ค่าเท่าเดิม) 

     ความรู้ต่างๆทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความรู้ทางฟิสิกส์ที่มีการค้นพบข้อมูลใหม่ๆเสมอ โดยที่นักวิทยาศาสตร์ต้องอาศัยเครื่องมือวัดต่างๆ ดังนั้นผู้ที่จะใช้ก็ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือวัดให้ถ่องแท้ เพื่อที่จะได้สามารถตัดสินใจเลือกใช้เครื่องมือวัดให้เหมาะสมกับงานที่ทำ เพื่อความถูกต้องของข้อมูล ความปลอดภัยในการทำงาน ประหยัดค่าใช้จ่ายและเวลา เช่น การวัดอุณหภูมิในเตาเผา ซึ่งมีอุณหภูมิสูงมากเป็นพันองศาเซลเซียส เทอร์มอมิเตอร์แบบหลอดแก้วภายในบรรจุของเหลวใช้วัดอุณหภูมิไม่ได้ ต้องวัดด้วย ไพโรมิเตอร์ (Pyrometer)

ไพโรมิเตอร์ (Pyrometer)

     เนื่องจากเครื่องมือวัดแต่ละประเภทมีความละเอียดแตกต่างกัน การที่จะเลือกเครื่องมือวัดแบบใดหรือประเภทใด ก็ต้องดูตามความเหมาะสมกับงานนั้นๆ เช่น การวัดความยาวทั่ว ๆ ไป ควรใช้ตลับเมตร , ไม้เมตร หรือไม้บรรทัด ซึ่งมีความละเอียดถึง 1 มิลลิเมตร ก็เพียงพอแล้ว แต่สำหรับงานกลึง หรืองานเจียระไนโลหะ เครื่องมือวัดที่ต้องใช้ต้องมีความละเอียดถึงระดับ 0.1 มิลลิเมตร หรือ 0.01 มิลลิเมตร สำหรับงานที่ต้องการความละเอียดสูงขึ้นไปอีกนั้นไม้บรรทัดจึงใช้วัดไม่ได้ ต้องใช้เวอร์เนียร์แคลลิเปอร์ หรือไมโครมิเตอร์ ตามลำดับ

     การวัดปริมาณทางฟิสิกส์ ไม่สามารถใช้ส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกายมาเป็นเครื่องมือวัดได้ เพราะเกิดความไม่เที่ยงตรงสูง จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือในการวัดให้เป็นมาตรฐานเดียวกัน และเครื่องมือวัดทางวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันจะแบ่งได้ 2 ลักษณะคือ
      1. แสดงผลเป็นขีดสเกล (Scale) 
      2. แสดงผลเป็นตัวเลข (Digital)
      ในการอ่านผลการวัดจากเครื่องมือที่เป็นตัวเลขจะมีความละเอียดพอควร ส่วนเครื่องมือที่เป็นขีดสเกลจะต้องมีการคาดคะเนตัวเลขขึ้นมา เพราะในบางครั้งค่าที่อ่านได้จะไม่ตรงขีดสเกลพอดี ดังรูป 

     ค่าที่อ่านได้จากการวัดจะต้องอยู่ระหว่าง 5.6 – 5.7 cm ซึ่งสามารถประมาณค่าได้ว่า 5.62 cm หรือ 0.0562 m แต่ค่าที่ได้ออกมานั้นอาจจะไม่ถูกต้อง เพราะการประมาณค่าด้วยสายตานั้นมีโอกาสผิดพลาดได้สูง 
ดังนั้นการอ่านค่าความยาวดังรูปจึงเขียนเป็น 

     โดยที่ : ตัวเลขกลุ่มแรกจะเป็นตัวเลขที่วัดได้= A ตัวเลขกลุ่มหลังจะเป็นค่าความคลาดเคลื่อนในการวัด = 

     1. เครื่องมือวัด เครื่องมือวัดที่ใช้ได้ต้องได้มาตรฐาน เก็บรักษาอย่างถูกต้อง 
     2. วิธีการวัด การจะใช้วิธีการวัดแบบใดต้องให้เหมาะสมกับสิ่งที่ต้องการวัด 
     3. ผู้ทำการวัด ต้องมีความรู้ ความเข้าใจ เกี่ยวกับเครื่องมือวัด วิธีการวัดเป็นอย่างดี 
     4. สภาพแวดล้อมขณะทำการวัด สภาพแวดล้อมต้องไม่มีผลกระทบต่อสิ่งที่ทำการวัด

     เลขนัยสำคัญ คือ ตัวเลขที่ได้จากการวัดปริมาณต่าง ๆ ด้วยอุปกรณ์ในการวัด ซึ่งแสดงจำนวนของความน่าเชื่อถือ โดยที่ตำแหน่งตัวเลขนัยสำคัญทางซ้ายมือสุด แสดงค่าความน่าเชื่อถือได้มากที่สุด ตัวเลขนัยสำคัญทางขวามือสุดมีค่าความน่าเชื่อถือน้อยที่สุดตัวเลขนัยสำคัญจึงประกอบด้วยตัวเลขทุกตัวที่แสดงความแน่นอน (certainty) รวมกับตัวเลขอีกตัวหนึ่งที่แสดงความไม่แน่นอน (uncertainty) ซึ่งขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เราเลือกใช้ด้วย

    1. เลขที่ไม่ใช่ 0 ทั้งหมด เป็นเลขนัยสำคัญ เช่น 123 (มี 3 ตัว), 3.5 (มี 2 ตัว) 
    2. เลข 0 ทางด้านซ้ายของเลขอื่นไม่เป็นเลขนัยสำคัญ เช่น 0.01 (มี 1 ตัว), 0.0054 (มี 2 ตัว) 
    3. เลข 0 ระหว่างเลขอื่น เป็นเลขนัยสำคัญ เช่น 1008 (มี 4 ตัว), 1.06 (มี 3 ตัว) 
    4. เลข 0 ทางด้านขวาของเลขอื่นและมีจุดทศนิยมเป็นเลขนัยสำคัญ เช่น 0.200 (มี 3 ตัว), 30.0(มี 3 ตัว) 
    5. เลข 0 ทางขวามือของเลขอื่นที่ไม่มีจุดทศนิยมอาจจะนับหรือไม่นับเป็นเลขนัยสำคัญ ขึ้นอยู่กับความละเอียดของเครื่องมือวัด เช่น 10,300 สามารถเขียนได้ว่า

         1.0300 × 10⁴      จะมีเลขนัยสำคัญ 5 ตัว
        1.030 × 10⁴         จะมีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
        1.03 × 10⁴           จะมีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
        1.0 × 10⁴             จะมีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว

"ตัวเลขนัยสำคัญจะเป็นตัวเลขในส่วนที่อ่านค่าได้ จะไม่นับค่าคงที่ในสูตร ตัวเลขสิบยกกำลังและค่าความไม่แน่นอน"

สัญกรณ์วิทยาศาสตร์
      การเขียนแสดงจํานวนทางวิทยาศาสตร์ บางจำนวนด้วยตัวเลขจํานวนเต็ม เศษส่วน หรือเลขทศนิยมอาจทําให้เข้าใจยากและอาจเกิดข้อผิดพลาดได้ จึงนิยมใช้ระบบตัวเลขที่ เรียกว่า "สัญกรณ์วิทยาศาสตร์" ซึ่งเขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ดังนี้ A × 10ⁿ เมื่อ 1 ≤ A <  10 และ n เป็นจำนวนเต็ม เช่น 123,000,000,000 เขียนได้เป็น 1.23 × 10¹¹ เป็นต้น

     ในการบวกและลบเลขนัยสำคัญ การบันทึกข้อมูลจะคงเหลือจำนวนเลขทศนิยมไว้ ให้เท่ากับจำนวนเลขที่อยู่หลังจุดทศนิยมที่มีจำนวนน้อยที่สุด ของเลขนัยสำคัญที่นำมาบวกหรือลบกัน เช่น 2.12 + 3.895 + 5.4236 = 11.4386 ในที่นี่ตัวเลขที่มีตำแหน่งทศนิยมน้อยที่สุดคือ 2 ตำแหน่ง (2.12) ดังนั้นคำตอบก็คือ 11.44

การคูณและการหาร
      ในการคูณและการหาร การบันทึกข้อมูลจะคงเหลือจำนวนตัวเลขนัยสำคัญไว้ให้เท่ากับจำนวนเลขนัยสำคัญที่มีจำนวนน้อยที่สุด ของเลขนัยสำคัญที่นำมาคูณหรือหารกัน เช่น 21.1 x 0.029 x 83.2 = 50.91008 ในที่นี่ตัวเลขที่มีเลขนัยสำคัญน้อยที่สุดคือ 2 ตัว (0.029) ดังนั้น คำตอบที่ได้ก็คือ 51

การปัดเศษทศนิยม

     1. มากกว่า 5 ปัดขึ้น น้อยกว่า 5 ปัดทิ้ง 
     2. เลข 5 พิจารณาตัวเลขถัดไป 
          - กรณีที่เลขหลัง 5 ไม่มีตัวเลขต่อท้าย 
          ถ้าปัดขึ้นแล้วเป็นเลขคู่ ปัดขึ้น เช่น 3.575 ปัดเป็น 3.58 
          ถ้าปัดขึ้นแล้วเป็นเลขคี่ ไม่ต้องปัด เช่น 7.265 เป็น 7.26 
     - กรณีที่หลังเลข 5 มีตัวเลขอื่น (ที่ไม่ใช่ 0) ต่อท้าย ให้ปัดขึ้น เช่น 0.2352 ปัดเป็น 0.24

     กรณีที่ต้องการรายงานผล 3.575 และ 7.265 เป็นทศนิยม 2 ตำแหน่ง เราจะใช้หลักว่า   "ถ้าเป็นเลขคู่ปัดทิ้ง แต่ถ้าเป็นเลขคี่ปัดขึ้น" ฉะนั้น 3.575 จะรายงานเป็น 3.58 เนื่องจาก 7 เป็นเลขคี่ จึงปัดขึ้น และ 7.265 จะรายงานเป็น 7.26 เนื่องจาก 6 เป็นเลขคู่จึงปัดทิ้ง