Temel birimler fiziksel büyüklükleri ölçmekte kullanılırlar ve bunlardan diğer birimler türetilebilir. Ölçüm dilinde, büyüklükler dünyadaki zaman, uzaklık, hız, enerji, momentum, kütle gibi ölçülebilen kavramlardır ve birimlerde onların miktarlarını betimlemek için kullanılır. Bir temel büyüklükler sistemi (bazen temel boyutlar) diğer fiziksel büyüklüğün kendilerinden (veya fiziksel büyüklüğün boyutundan) türeyebilen büyüklüklerdir. Örneğin elektrik yükü, kuvvet, basınç, enerji, vb. gibi türetilmiş birimlerde mevcuttur.
Fiziksel büyüklüklerin geleneksel temel boyutları kütle, uzunluk, zaman ve sıcaklıktır. Fakat prensipte, diğer temel birimlerde kullanılabilirler. Bazı fizikçiler sıcaklığı fiziksel büyüklüğün bir temel boyutu olarak görmemektedirler, çünkü basitçe sıcaklık serbestlik derecesi başına parçacık başı enerjiyi ifade etmektedir. Ayrıca elektrostatik cgs sisteminde kütle, uzunluk ve zaman birim sistemleriyle ifade edilse bile bazı fizikçiler elektrik yükünü farklı bir temel boyut olarak görmektedirler.
Birimleri, önlerine önek (prefix) getirerek de türetebiliriz. Örnek olarak gramın 1000 katı olan kilo-gram. Bu ayrıntılar Metrik sistem ve SI Birim Sisteminde ayrıntılı olarak ele alınacaktır.
Metrik sistem baz alınarak günümüzde kullandığımız SI Birim Sistemi türetilmiştir. Ülkemizin de aralarında bulunduğu bir çok dünya ülkesi SI “Système international d’unités (Fransızca)” birim sistemini kullanmaktadır. Ayrıca özellikle İngiliz ve Amerikalıların kullandığı Amerikan Birim Sistemi de mevcuttur, bu konuyu da daha sonraki bölümlerde Amerikan Ölçü (Birim) Sistemlerinde ele alacağız.
