เครื่องมือวัด (อังกฤษ: Measuring Instrument) เป็นอุปกรณ์สำหรับการวัด ปริมาณทางกายภาพ ในสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ, การประกันคุณภาพ และ วิศวกรรม, การวัด เป็นกิจกรรมเพื่อให้ได้มาซึ่งปริมาณทางกายภาพของวัตถุและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริง และทำการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพเหล่านั้น มาตรฐานของวัตถุและเหตุการณ์ได้ถูกก่อตั้งขึ้นและถูกใช้เป็น หน่วยการวัด และกระบวนการของการวัดจะได้ผลออกมาเป็นตัวเลขหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่กำลังทำการวัดอยู่นั้นและหน่วยอ้างอิงของการวัด เครื่องมือวัดและวิธีการทดสอบอย่างเป็นทางการซึ่งเป็นตัวกำหนดการใช้เครื่องมือเป็นวิธีการที่จะบอกความสัมพันธ์ของตัวเลขเหล่านี้ เครื่องมือวัดทั้งหมดขึ้นอยู่กับปริมาณที่แปรได้ของความผิดพลาดของเครื่องมือวัดและความไม่แน่นอนในการวัดนักวิทยาศาสตร์, วิศวกรและคนอื่น ๆ ใช้เครื่องมือที่หลากหลายในการดำเนินการวัดของพวกเขา เครื่องมือเหล่านี้อาจจะเป็นตั้งแต่วัตถุง่าย ๆ เช่นไม้บรรทัดและนาฬิกาจับเวลาจนถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและเครื่องเร่งอนุภาค เครื่องมือวัดเสมือนจริงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาเครื่องมือวัดที่ทันสมัยราล์ฟ Müller (1940) กล่าวว่า "นั่นประวัติศาสตร์ของว​​ิทยาศาสตร์ทางกายภาพเป็นส่วนใหญ่ในประวัติศาสตร์ของเครื่องมือและการใช้งานที่ชาญฉลาดของพวกมันเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดี ความเป็นสากลและทฤษฎีที่ได้เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวได้ลุกขึ้นยืนหรือตกลงไปบนพื้นฐานของการวัดที่แม่นยำ และในหลายกรณีเครื่องมือใหม่จะต้องมีการปรับปรุงใหม่เพื่อให้ตรงกับวัตถุประสงค์ มีหลักฐานเล็กน้อยที่แสดงให้เห็นว่าจิตใจของคนทันสมัย​​จะเหนือกว่าพวกคนหัวโบราณ เครื่องมือของคนทันสมัยดีกว่าอย่างเทียบกันไม่ได้"[1][2]:290เดวิส Baird ได้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจะเกี่ยวข้องกับตัวบ่งชี้ของ ฟลอริส โคเฮน เกี่ยวกับ "ปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ครั้งที่สี่" หลังจากสงครามโลกครั้งที่สอง เป็นการพัฒนาเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่เฉพาะในทางเคมีเท่านั้น แต่ทั่วทุกสาขาวิทยาศาสตร์[2][3] ในสาขาวิชาเคมี หัวข้อแนะนำของเครื่องมือใหม่ในทศวรรษที่ 1940 คือ "ไม่มีอะไรน้อยกว่าการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี"[4]:28-29 ในการพัฒนานี้วิธีการเปียกและแห้งแบบคลาสสิกของเคมีอินทรีย์ด้านโครงสร้างได้ถูกตัดทิ้งไปและพื้นที่ใหม่ของการวิจัยได้ถูกเปิดขึ้น[4]:38ความสามารถในการที่จะทำให้เกิดการวัดที่มีความแม่นยำ, ตรวจสอบได้และทำซ้ำใหม่ได้ของโลกธรรมชาติ ในระดับที่สังเกตไม่ได้ก่อนหน้านี้ โดยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ สิ่งเหล่านี้จะ "ทำให้เกิดเนื้อหาที่แตกต่างกันของโลก"[5] การปฏิวัติเครื่องมือนี้ได้เปลี่ยนแปลงพื้นฐานในความสามารถของมนุษย์ด้านการเฝ้าระวังและตอบสนอง อย่างที่ได้แสดงในตัวอย่างของการตรวจสอบดีดีที(สารฆ่าแมลง) และการใช้เครื่องมือในการวิเคราะห์คลื่นความถี่รังสียูวี (อังกฤษ: Ultraviolet–visible spectroscopy) และแก๊ส chromatography (กระบวนการวิเคราะห์หรือแยกสาร โดยอาศัยความแตกต่างจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารต่าง ๆ ที่ผสมรวมกันอยู่ โดยให้สารผ่านหรือไหลซึมไปในตัวกลางที่เหมาะสมด้วยแรงโน้มถ่วงหรือความดัน [พจนานุกรมศัพท์ สสวท.]) ในการตรวจสอบมลพิษทางน้ำ[5][3]การควบคุมกระบวนการเป็นหนึ่งในสาขาหลักของการประยุกต์ใช้เครื่องมือ (อังกฤษ: applied instrumentation) เครื่องมือมักจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมในโรงกลั่นน้ำมัน, โรงงานอุตสาหกรรม, และยานพาหนะ เครื่องมือที่เชื่อมต่อกับระบบควบคุมอาจจะส่งสัญญาณที่ใช้ในการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ และให้การสนับสนุนการควบคุมระยะไกลหรือการทำงานแบบอัตโนมัติ การทำงานดังล่าวมักจะถูกเรียกว่าชิ้นส่วนควบคุมสุดท้ายเมื่อมีการควบคุมจากระยะไกลหรือโดยระบบควบคุม ในช่วงต้นปี 1954 Wildhack ได้กล่าวถึงศักยภาพทั้งในด้านการผลิตและการทำลายล้างโดยธรรมชาติในการควบคุมกระบวนการ (อังกฤษ: process control)[6]