Estas nos sirven para hacer cálculos con cantidades físicas donde nos ayuda a definir tanto la Unidad como la magnitud de esta unidad y se establecen para determinar cosas que no son cuantificables a partir de el conteo con solo unidades, las unidades mas conocidas son fuerza, potencia, energía, presión, temperatura, velocidad, potencial eléctrico, resistencia, carga eléctrica, tiempo, intensidad luminosa de estas unidades básicas es posible obtener cualquier otra unidad de medida.

Todas aquellas unidades que se puedan expresar en unidades fundamentales se llaman unidades derivadas, una unidad derivada se reconoce por sus dimensiones, básicamente son son las que se desprenden de las unidades de medida básicas, y se aplican para magnitudes algo más específicas como por ejemplo
el metro cubico, pascal y voltio.

Ejemplo
Unidad Fundamental - Tiempo / Unidad Medida en Horas, Minutos o Segundos. 
Unidad Derivada -  Hertz Medida de frecuencia: 1/Segundo.

Este proceso suele realizarse con el uso de los "factores de conversión" o las tablas de conversión de unidades.

Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de una conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades, se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos.

El sistema fue ideado en Francia y adoptado por diferentes países alrededor de Europa con excepción de Reino Unido. Hoy en día este ha logrado consolidarse y ha evolucionado convirtiéndose en el Sistema Internacional.

- Sistema Imperial
También conocido como anglosajón; este sistema fue ideado en Reino Unido y ha evolucionado con el paso del tiempo, por lo que presenta ciertas diferencias con el que se ideó inicialmente.

El sistema Imperial se compone de unidades no métricas que es utilizado actualmente en Estados Unidos, y a pesar que en Reino Unido como en Estados Unidos las unidades de medida son conocidas con los mismos nombres, existen discrepancias en sus equivalencias numéricas.

- Sistema Natural

Fue un sistema propuesto por Max Planck a finales del siglo XIX, este surge con el propósito de simplificar la forma en que se escribe las ecuaciones físicas por lo que contempla la medición de magnitudes fundamentales como: tiempo, longitud, masa, carga eléctrica y temperatura. El sistema permite comparar magnitudes de forma simple eliminando constantes de proporcionalidad de las ecuaciones y simplifica los cálculos; sin embargo, su no permite percatarse de errores en el análisis dimensional.
- Sistema Cegesimal - CGS

El sistema cegesimal también es conocido con el nombre de CGS, este se basa en las unidades de centímetro, gramo y segundo, de lo anterior es que obtiene su nombre. Fue planteado en 1832 por Gauss con el propósito de unificar unidades que se usan en diversos campos técnicos y científicos, sin embargo, hoy en día ha sido reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades en la mayoría de las áreas.

- Sistema Internacional de Unidades

Hoy en día el sistema internacional de unidades (SI), es el que goza de mayor popularidad alrededor del mundo, este ha sido adoptado por todos los países del mundo a excepción unos pocos países entre ellos Estados Unidos. Las unidades básicas de medida de este sistema son el segundo (s), metro (m), amperio (A), kilogramo (kg), candela (cd), kelvin (K) y mol.