ประเทศไทยเข้าเป็นสมาชิกของ The Metre Convention ในปี พ.ศ. 2455 (ค.ศ. 1912) ในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว และอีก 11 ปีต่อมา พระราชบัญญัติ ชั่ง ตวง วัด พ.ศ. 2466 กฎหมายด้านมาตรวิทยาฉบับแรกของไทยได้ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งมีใจความสำคัญว่าประเทศไทยยอมรับระบบเมตริก ต่อมาสำนักงานชั่ง ตวง วัด กระทรวงพาณิชย์ ปรับปรุงพระราชบัญญัตินี้เป็นฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2542

ปี พ.ศ. 2504 ห้องปฏิบัติการสอบเทียบเครื่องมือวัด ถือกำเนิดขึ้นเป็นแห่งแรกของประเทศไทย และมีห้องปฏิบัติการเหล่านี้ก่อตั้งขึ้นมากมายจนปัจจุบันมีอยู่ 140 แห่งทั่วประเทศ ประมาณ 55% ได้รับการรับรองความสามารถห้องปฏิบัติการตามข้อกำหนด ISO/IEC 17025 เดิมห้องปฏิบัติการสอบเทียบจะต้องส่งเครื่องมือวัดและมาตรฐานอ้างอิงไปสอบเทียบในต่างประเทศ ปี พ.ศ. 2540 จึงประกาศใช้พระราชบัญญัติพัฒนาระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 และจัดตั้ง สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ขึ้น เริ่มดำเนินงานเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2541