Metrologi aadalah “ilmu pengetahuan tentang pengukuran” (the science of measurement). Mengapa perlu ilmu untuk mengukur? Tentunya, supaya pengukuran itu dapat dilakukan dengan benar dan hasilnya dapat dipercayai.
Dalam pelaksanaannya di dunia nyata, metrologi dapat dikategorikan sebagai berikut:
Pertama, ada metrologi ilmiah sebagai akar dari semua cabang metrologi. Metrologi ilmiah berkaitan dengan penelitian dan studi tentang fenomena-fenomena alam yang mendasari proses pengukuran. Buah dari metrologi ilmiah adalah pengetahuan tentang metode-metode pengukuran yang benar dan bagaimana cara menganalisis hasil pengukuran. Selain itu, hasil dari kegiatan metrologi ilmiah adalah adanya standar pengukuran yaitu acuan yang dapat diandalkan untuk menentukan nilai pengukuran yang benar.
Di bawah metrologi ilmiah, ada dua cabang yang masing-masing dapat disebut sebagai metrologi terapan. Yang pertama adalah metrologi legal dan yang satu lagi metrologi industri.
Metrologi legal adalah cabang metrologi yang berkaitan dengan pelaksanaan pengukuran yang dipersyaratkan oleh aturan hukum. Dalam peraturan perundang-undangan, mungkin saja ada beberapa aturan yang harus ditegakkan dengan melakukan pengukuran. Pengukuran semacam itu harus dilakukan oleh lembaga atau instansi yang diberi wewenang secara hukum. Khususnya, hal-hal yang berdampak pada transaksi perdagangan, kesehatan dan keselamatan. Namun, acuan untuk menentukan kebenaran hasil pengukuran tetap didapat dari ranah metrologi ilmiah.
Metrologi industri berkaitan dengan hal-hal yang menunjang presisi pengukuran di industri. Tujuan akhirnya adalah untuk memastikan bahwa produk yang dihasilkan (termasuk limbahnya) mempunyai karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.