คำว่า "Metrology" ได้มาจากการเชื่อมคำในภาษากรีกสองคำ คือ metron (การวัด) และ logos (ศาสตร์) เมื่อรวมกันจึงแปลว่า "ศาสตร์แห่งการวัด" ปัจจุบัน พจนานุกรมต่างๆ ให้ความหมายของคำดังกล่าว ดังนี้

• Webster Dictionary กล่าวว่า "วิทยาศาสตร์หรือระบบของการวัด รวมทั้งบทความที่เกี่ยวข้อง" (The science of, or a system of, weights and measures; also, a treatise on the subject.)
• The American Heritage Dictionary of the English Language ให้ความหมายที่ชัดเจนขึ้นอีกว่า "วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการวัดและระบบของการวัด" (The science that deals with measurement, a system of measurement)
• "International Vocabulary of Metrology - Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM): 2008" กล่าวว่า มาตรวิทยาคือ "วิทยาศาสตร์ของการวัดและการนำไปใช้" (Science of measurement and its applications) และมีโน้ตเพิ่มเติมว่า "รวมถึงการวัดภาคทฤษฎีและปฏิบัติ กับความไม่แน่นอนของการวัด (measurement uncertainty) และขอบเขตของการนำไปใช้"

สำหรับประเทศไทย พระราชบัญญัติการพัฒนาระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ พ.ศ. 2540 ให้ความหมายของ "มาตรวิทยา" ว่า "กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการสอบเทียบ ปรับตั้งความถูกต้องของเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดปริมาณหรือวิเคราะห์ทดสอบ"

สรุปแล้ว คำจำกัดความของมาตรวิทยา คือ วิทยาการเกี่ยวกับการวัดที่ถูกต้องแม่นยำ สามารถสอบกลับได้ ไปสู่มาตรฐานการวัดสากล ครอบคลุมทั้งวิธีการวัด ทั้งภาคทฤษฎีและปฏิบัติความไม่แน่นอนของการวัด การสอบกลับได้สู่มาตรฐานสากล ตลอดจนการเท่าเทียมกันของผลการวัดระหว่างประเทศ [1]