ความยาวนั้นมีหน่วยวัดหลายประเภท หน่วยความยาวอาจอ้างอิงจากส่วนต่าง ๆ ในร่างกายมนุษย์ ระยะในการเดินเป็นจำนวนก้าว ระยะระหว่างจุดสังเกตหรือสถานที่ต่าง ๆ บนโลก หรือความยาวที่ไม่มีกฎเกณฑ์ระหว่างวัตถุที่ไม่เคลื่อนที่สองชนิด

ในหน่วยเอสไอ ซึ่งเป็นระบบหน่วยวัดสากล หน่วยความยาวที่เป็นพื้นฐานที่สุดคือ เมตร ซึ่งปัจจุบันได้นิยามไว้ในพจน์ของความเร็วแสง หน่วยเซนติเมตรหรือกิโลเมตรก็เป็นหน่วยที่ใช้กันโดยทั่วไป ซึ่งต่อยอดมาจากหน่วยเมตร ระบบนี้จึงมีอีกชื่อว่าระบบเมตริก ส่วนระบบอังกฤษ (รวมทั้งอเมริกาก็ใช้) มักใช้หน่วยความยาวเป็น นิ้ว ฟุต หลา และไมล์

หน่วยที่ใช้วัดระยะทางที่กว้างขวางมากในอวกาศ มีทั้งหน่วยดาราศาสตร์ที่อ้างอิงจากระยะทางโดยเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ หน่วยปีแสงที่อ้างอิงจากการเดินทางของแสง และหน่วยพาร์เซก ส่วนหน่วยที่ใช้วัดระยะทางที่เล็กมากในระดับอะตอมหรือโมเลกุล มีทั้งหน่วยไมครอน (ปัจจุบันใช้ไมโครเมตร) และหน่วยอังสตรอม เป็นต้น