Les unités fondamentales, ou unités de base, sont des unités de mesure indépendantes qui forment la base d'un système d'unités. C'est à partir d'elles que sont dérivées toutes les autres unités du système considéré.
Auparavant, le mètre en tant que proposition d'unité décimale de mesure universelle était défini comme la longueur d'un pendule qui oscille avec une demi-période d'une seconde[4].
Depuis le , le kilogramme est défini en prenant la valeur numérique de la constante de Planck, h, fixée à 6,626 070 15 × 10−34J s (ou kg m2 s−1) , le mètre et la seconde étant définis en fonction de c et ∆νCs[5].
Historiquement, la définition du kilogramme (à l'origine nommé grave[7]) était la masse d'un décimètre cube d'eau (dm3), soit un litre d'eau. Le gramme était, lui, défini comme la masse d’un centimètre cube d’eau à la température de 4°C, qui correspond à un maximum de masse volumique[réf.nécessaire].
«La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133»[8] à la température du zéro absolu[réf.nécessaire].
La seconde était à l'origine définie à partir de la durée du jour terrestre, divisé en 24 heures de 60 minutes, chacune d'entre elles durant 60 secondes (soit 86 400 secondes pour une journée).
«L'ampère est l'intensité d'un courant constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de un mètre l'un de l'autre dans le vide produirait entre ces conducteurs une force égale à 2 × 10−7newton par mètre de longueur»[9].
«Lorsque l'on emploie la mole, les entités élémentaires doivent être spécifiées et peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, d'autres particules ou des groupements spécifiés de telles particules.»[12]
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