西漢末年，王莽秉政，為了邀買名譽，為其取代漢朝做輿論準備，王莽以托古改製為手段，指派劉歆為首，征集當時學識淵博、通曉天文、音律的學者百餘人，考訂曆代度量衡製度，進行了一場大規模的度量衡製度改革。這一改革曆時數年，取得了兩個方麵的成果：一是形成了中國古代度量衡最係統、最權威的理論體係，另一是在該理論的指導下製作了一批度量衡標準器，為這一改革提供了實物依據。
劉歆的度量衡理論至今猶存。在曆史上，劉歆的政治人品常遭人非議，他是王莽的國師，曾助紂為虐，最後又圖謀背叛王莽，事敗身亡，但他的度量衡理論，卻得到了後世一致認可。《漢書·律曆誌》在闡述度量衡理論時，並不因人廢言，而是對劉歆的學說持客觀態度，認為該說“言之最詳”，因而對之采取了“刪其偽辭，取正義著於篇”的做法，去掉了他對王莽的阿諛奉承之言，而將其理論本身原原本本記載了下來。劉歆理論的具體內容，前文在討論古人對度量衡基準的選擇時，曾有所涉及，這裏不再贅述。
劉歆所監製的度量衡標準器，據《漢書》的記載，大致有以下幾種類型：
①度器兩種，一為銅丈，長1丈，寬2寸，厚1寸，以此來規定分、寸、尺、丈四度。另一為引，即竹製卷尺，長10丈，寬6分，厚1分，供長距離測量之用。
②量器1種，五量合一，青銅製造。主體為斛，下部為鬥，左耳為升，右耳上為合，下為龠。表現斛、鬥、升、合、龠5種量製。③權器5種，用銅或鐵分別製造，均呈圓環狀，環孔徑為其外徑的1／3，用以表示銖、兩、斤、鈞、石這5種權製。
④衡器至少1種，用銅或鐵製成，類似現今天平之橫梁，起衡器作用。
這些標準器，都刻有王莽統一度量衡的81字詔文，並於王莽“正號即真”的始建國元年(公元9年)正式頒行。王莽詔書中有“初班天下，萬國永遵”字樣，就是說這些標準器是初次頒布，要求各郡國遵照施行。西漢末年郡國數為103，故知這些標準器每種至少在百份以上。雖然為數不少，但時光流逝，滄桑巨變，能夠流傳至今者極其罕見。現存於台北故宮博物院的新莽嘉量，就是其中之一，真可謂無價之寶。
從出土文物來看，也有其他式樣的度量衡器，同樣刻有王莽統一度量衡的詔書。這些器物雖然未被收入《漢書》，但對於計量史來說，也同樣彌足珍貴。
王莽統一度量衡，頒發標準器，勢必要求各地毀棄舊器，行用新器。這樣一來，繼王莽新朝之後的東漢王朝，除了繼承王莽之製以外，別無選擇。史書上對於東漢的度量衡建設，素乏記述，原因也就在於它完全繼承了王莽的一套，缺乏自己的創新和發展。另外，東漢對於度量衡統一與否，重視程度也不及新莽王朝。據《後漢書·第五倫傳》記載，第五倫在長安管理鑄錢及市場諸務時，“平銓衡，正鬥斛，市無阿枉，百姓悅服”。可見，當時度量衡製度比較混亂，故第五倫平正度量衡，得到百姓擁護。這也說明東漢對於度量衡製度的重視程度，比不上新莽。既然不甚重視、又無創新意圖，隻好全麵沿襲新莽的一套了。
新莽嘉量
在中國古代傳世的度量衡標準器中，可與商鞅方升相媲美甚至更勝其一籌的，是目前保存於台北故宮博物院的新莽嘉量。
所謂“新莽嘉量”，“量”，是指量器；“嘉”，為善、美之意。合在一起，“嘉量”就是標準量器的意思。至於“薪莽”二字的由來，則是因為該量頒行於王莽創立新朝的始建國元年的緣故。
新莽嘉量的產生，確實與王莽有關，是他政治圖謀的產物。西漢末年，王莽把持朝政，為了實現其政治野心，他以複古改製為名，征集天下通曉鍾律的學者多人，在著名律曆學家劉歆的主持下，係統考證了曆代度量衡製度，進行了一場大規模的度量衡製度改革。新莽嘉量就是這場改革的產物之一。
王莽新朝十分短暫，但劉歆為之創立的度量衡理論及研製的度量衡標準器，卻得到了後人的充分肯定。《漢書·律曆誌》在記述劉歆的這套理論時，對嘉量的形製及設計思想，做了非常清楚的描述：“量者，禽、合、升、鬥、斛也，所以量多少也。本起於黃鍾之龠，用度數審其容，以子穀櫃黍中者千有二百實其龠，以井水準其概。合龠為合，十合為升，十升為鬥，十鬥為斛，而五量嘉矣。其法用銅，方尺而圓其外，旁有靡焉。其上為斛，其下為鬥。左耳為升，右耳為合禽。其狀似爵，以縻爵祿。上三下二，參天兩地，圓而函方。左一右二，陰陽之象也。其圓象規，其重二鈞，備氣物之數，合萬有一千五百二十。聲中黃鍾，始於黃鍾而反覆焉。”從這段話中我們知道，嘉量包含了龠、合、升、鬥、斛這5種分量，它們的換算關係是：
1斛=10鬥
1鬥=10升
1升=10合
1合=2龠。這5種量通過巧妙的設計，組合在一起，形成嘉量。從現存實物來看，嘉量為青銅質地，其主體是一個大圓柱桶，近下端有底，底上方為斛量，下方為鬥量。左側有個小圓柱桶，為升量，器底在下端。右側也有一個小圓柱形桶，底在中間，上為合量，下為龠量。斛、升、合三量口向上，鬥、龠二量口向下。這樣的結構，與《漢書·律曆誌》的描述完全相符。像這樣有文獻詳細記載的度量衡標準器，能夠完整流傳至今，實在難得。