公制单位在早期有两个重要的发展原则：
第一项是要十进位以便计算，就十进位而言，两单位间的换算只要用十的倍数换算即可，可减少其复杂性.
第二项原则是要以一般人普遍可接受之基本单位，以逻辑演算导出其他的单位来.如长度为一般人最易接受之单位，体积单位相当于边长的三次方，而边长单位为长度，故体积单位是边长的三次方.
公制
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发展原则
公制历史
历史学家均承认里昂圣保罗大教堂的主教穆通是公制的创始人.穆通在1670年提出易理解的长度和重量的基本单位.以赤道所围的地球圆周的一分弧长为基本单位，穆通又将基本单位再加以十等分，而又得更小之基本单位.另外，他又由具单位长的单摆得时间的基本单位.
一世纪之后，1790年法国奥顿主教塔列朗提出有关改革重量和测量方面知识的建议，主张根据每秒摆动一次的摆锤常定为基本单位，获普遍支持.法国科学学会亦加入此一研究行列，并在同年10月27日和翌年3月19日提出研究报告，除建议采十进位制度外；建议采用地球表面的北极到南极距离的千万分之一为单位长度，即为公尺，源于西腊文本为测量之意思.
法国科学学会除了未定义时间的基本单位外，质量，长度和体积均可由基单位加以导出.这些早期的研究成果帮助后人建立初步的长度标准.
现代公制
现代公制包括有以下的基本单位：
公尺（m）长度（metre），一公尺（m）的定义为氪-86光谱的橘红色光在真空中的165076373倍.秒（s）时间，一秒定义为铯原子摆动9192631770次所经历的时间.质量的单位（公斤）的标准是存在巴黎国际度量衡局内的一块铂铱合金，这是唯一以人工制品定义的基本单位.温度凯耳文（K）定义为水在三相点之温度的1/273.16，温度0K定义为绝对零度.莫耳（mole）其定义为与0.012公斤的碳原子所含之原子数目相同的基本个数数目.
CGS制
在法国正式将公制单位应用於国内各项事物之测量后，英国科学促进会的标准委员会（BAAS）强调单位制的重要性.符合科学发展的各单位，皆可由最小的基本单位推得.当时最重要的成就就属牛顿的力学，为配合其发展，促进会建议用公分，公克和秒为基本单位，而构成了公分-公克-秒制（CGS制），学会用公分代替公尺是因水在特温下，一立方公分的水重为一公克.公尺的标准原型物存於巴黎.公斤亦属于CGS制，且一公斤即为1000公克，一公尺为100公分.
CGS制的产生乃是由已知的力学定律所导出的，如速度的CGS制单位是cm/s，加速度CGS制单位则为cm/s^2，力的CGS制单位为达因（dyne）等.其他的物理单位如动量，功，功率等的CGS制单位可用类似方法导出.后来又发展出MKS制.
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