يحتوي النظام الدولي للوحدات أو نظام SI، بموجب اتفاقية دولية، على وحدات قياس ثابتة لسبع خصائص أساسية: الطول، والكتلة، والوقت، ودرجة الحرارة، والتيار الكهربائي، وكمية المادة واللمعان. وتسمى هذه الوحدات بالوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات.

تسمى وحدات القياس المستمدة من التركيبة الرياضية للوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات بالوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات. على سبيل المثال، تعطي نسبة وحدة النظام الدولي للمسافة (متر؛ م) ووحدة النظام الدولي للتوقيت (ثانية؛ ث) والوحدة المشتقة من النظام الدولي للسرعة (متر في الثانية؛ م/ث). ثمة طريقة أخرى شائعة للتعبير عن سرعة جسم ما وهي استخدام الأميال في الساعة (ميل/ساعة). كما تعتبر الأميال في الساعة أيضاً وحدة مشتقة، على الرغم من أن الوحدات الأساسية ليست وحدات SI. بشكل عام، أي وحدة مشتقة هي مزيج من وحدات أخرى.

الوحدات المشتقة: الحجم والكثافة

الحجم هو قياس مقدار المساحة التي يشغلها الجسم. تحدد وحدة الطول وحدة الحجم.  

وحدة الحجم المشتقة من النظام الدولي للوحدات هي متر مكعب (م3)، وهو مكعب بطول متر واحد بالضبط. لتوزيع متر مكعب من الماء، يمكننا بناء صندوق مكعب بطول متر واحد بالضبط. يحتوي هذا الصندوق على متر مكعب من الماء أو أي مادة أخرى.  

وحدات الحجم الشائعة الأخرى هي الديسيمتر المكعب (دم3) والسنتيمتر المكعب (سم3). يحتوي المكعب بطول ديسيمتر واحد (أو 10 سم) على حجم ديسيمتر مكعب واحد (1 ديسيمتر مكعب أو 1000 متر مكعب). اللتر (ل) هو الاسم الأكثر شيوعًا للديسيمتر المكعب. يساوي لتر واحد 1000 ملليلتر، ويساوي ملليلتر الواحد سنتيمتر مكعب واحد.

كثافة المادة هي نسبة كتلة المادة إلى حجمها  

وبالتالي، يتم تعريف وحدات الكثافة بوحدتي الكتلة والطول (الحجم = الطول 3). بما أن وحدة الكتلة في النظام الدولي للوحدات هي الكيلوغرام (كغ) والحجم هو المتر المكعب (م3)، فإن وحدة الكثافة المشتقة من النظام الدولي للوحدات هي الكيلوغرام لكل متر مكعب (كغ/م3).  

هناك وحدة مشتركة أخرى، وهي جرامات لكل سنتيمتر مكعب (غ/سم3) تستخدم غالباً لكثافة المواد الصلبة والسوائل، والغرام لكل لتر (غ/ل) للغازات.  

الخصائص الشاملة والمكثفة للمادة

تعبر وحدة القياس عن مقدار الكمية الفيزيائية المستخدمة لتحديد خاصية فيزيائية للمادة. يمكن أن تكون الخصائص الفيزيائية شاملة أو مكثفة. إذا كانت الخاصية تعتمد على كمية المادة الموجودة، فهي خاصية شاملة. تشمل الخصائص الشاملة الكتلة والوزن والحجم. على سبيل المثال، لتر من الحليب له كتلة أكبر من كوب الحليب. تتناسب قيمة الخاصية الشاملة طرديّاً مع كمية المادة المعنية. على العكس من ذلك، إذا لم تكن الخاصية تعتمد على كمية المادة الموجودة، فهي خاصية مكثفة. درجة الحرارة هي مثال على الخاصية المكثفة. إذا كان لتر واحد من الحليب وكوب واحد من الحليب عند درجة حرارة 20&درجة;مئوية، فستظل درجة حرارتهما عند درجة حرارة 20&درجة;مئوية عند الجمع بينهما. فكّر في مثال آخر لفهم الخصائص المميزة ولكن ذات الصلة للحرارة ودرجة الحرارة. إن قطرة من زيت الطهي الساخن المتناثر على ذراعك تتسبب في انزعاج طفيف ووجيز، في حين يتسبب وعاء من الزيت الساخن حروق بالغة. كل من قطرة ووعاء النفط في نفس درجة الحرارة (خاصية مكثفة)، ولكن وعاء الزيت يحتوي على قدر أكبر من الحرارة (خاصية شاملة).

هذا النص مأخوذ من Openstax, Chemistry 2e, Section 1.3: Physical and Chemical Properties وOpenstax, Chemistry 2e, Section 1.4: Measurements.