要建立被計量物體與給定單位之間的數量關係，就必須將計量標準與被計量物體加以比較。對於這種比較本身，古人也做過討論，其中以《墨經》的論述最為出色。《經》：“異類不吡，說在量。”《說》：“異：木與夜孰長？智與粟孰多？爵、親、行、賈，四者孰貴？……”“吡”，同比。《墨經》意思是說，在測量中，不同性質的事物，不能相互比較。《說》舉例解釋說：木材與夜晚誰長？智慧與粟米誰多？爵位高低、宗族親疏、品行優劣、物價貴賤，這四種事物究竟誰更高貴？顯然，墨家的意思是說，這些東西是無法比較的，因為它們的性質不同。在墨家舉的這些例子中，有些因素本身就是不可計量的。例如智慧、宗親、品行等，就是難以量化的。不能量化，當然也就不可計量。儒家這裏意在強調，計量是一種比較過程，這種比較隻有對可量化的事物才能進行，而且必須在同類物之間進行。墨家能專門指出這一點，也是很可貴的。
即使是對事物能被量化的性質進行計量，也還存在一個可測量範圍問題。中國古醫書《靈樞·經水》篇說：“天至高，不可度；地至廣，不可量……非人力之所能度量而至也。”《靈樞》舉的例子，限於測量者所不能達到的地方。這一思想，在《淮南子》中得到了升華。《淮南子·泰族訓》從理論角度對測量範圍做了概括：“凡可度者，小也；可數者，少也；至大非度之所能及也，至眾非數之所能領也。”即是說，測量隻能對有限量進行，無限的東西，不能用數去表達(至眾非數之所能領也)，也就不能去進行測量(至大非度之所能及也)。這裏提出的無窮不能用具體數表示出來的思想，也標誌著古人對無窮大理論認識的深化。這段話，是無窮理論與計量學說成功的結合。
計量的特征在於它的客觀性和準確性。要做到這一點，就必須摒除測量者主觀意識的影響。對此，古人有清醒的認識。在中國曆史上，商鞅首次以國家力量強行推進統一的度量衡製度，他即曾說過：“先王縣(懸)權衡、立尺寸，而至今法之，其分明也。夫釋權衡而斷輕重，廢尺寸而意長短，雖察，商賈不用，為其不必也。”(《商君書·修權》)這段話大意是說：過去那些賢明的帝王建立了尺度、權衡，直到現在人們都還效法使用，原因在於它所給出的結果是客觀的、清楚的。如果放棄了權衡而去判斷物體的輕重、廢除了尺度而去猜測物體的長短，雖然也能給出很具體的數值，但商人們並不采用這種方法，因為它所給出的結果不具備必然性，不能令人信服地反映被測物體的量值。
北宋著名詩人蘇軾，對於如何保證計量的客觀性和準確性，也做過十分透徹的分析，他說：“人之所信者，手足耳目也。目識多寡，手知重輕，然人未有以手量而目計者，必付之於度量與權衡，豈不自信而信物？蓋以為無意無我，然後得萬物之情。”(《蘇東坡全集》前集卷二十《徐州蓮花漏銘》)此意即：人所相信的，是自己的手、足、耳、目這些感官。眼睛能夠識別東西的多少，手能夠掂量物體的輕重，但人從來不用手掂作為稱重的依據、用眼估作為計量的標準，而是一定要用權衡尺度這些度量器具，這樣做是不是有點不相信自己而倒相信起沒有感覺的器物來了呢？不是這樣的。因為隻有排除了主觀意識的幹擾，才能獲得對萬事萬物真正的了解。
蘇軾的這段話，對於古代計量理論而言，有重要意義。誠如蘇軾所指出的，人有認識事物的能力，可以憑借感官感知事物，但人憑借感官直接感知事物，容易摻雜主觀意識在內，必須摒棄這種主觀性，才能獲得對事物的客觀認識。就計量而言，要做到這一點，“必付之於度量與權衡”，即借助於儀器進行測量。蘇軾這段話論述了測量儀器對於保證計量結果客觀準確所具有的重要意義，他的認識是很深刻的。
總的說來，在古代中國，人們並未將計量學科作為一個整體對之展開係統的理論探討，他們是在討論其他論題時涉及到這一問題的，因而顯得不夠係統。即使如此，古人還是相當廣泛地涉及到了這一問題，而且發表了許多卓越的見解，其中有些見解直到今天還閃爍著真理的光芒。
長度計量的多樣化
在各種計量活動中，長度計量是最基本的。對於長度計量，古人一般是先建立基準，然後用選定的標準和被測物直接加以比較而實現的。古人把這形象地叫做“度高以高，度長以長”。即是說，長度計量的基本方式是直接的比較測量。
通過直接比較測定物體長度，過程直觀，結果富有說服力，因而深得古人信服。但是，這種計量方式適用範圍畢竟有限，為此，古人又發明了多種多樣的長度計量方式。