国際単位系(こくさいたんいけい、、、略称: SI)は、メートル法の後継として国際的に定められ、世界中で広く使用されている単位系である(⇒#国際単位系の定義)。

メートル条約に基づき、メートル法におけるMKS単位系が国際的な標準規格の単位として広く使用されていた。すなわち、長さの単位にメートル (m)と質量の単位にキログラム (kg)、時間の単位に秒 (s) を用いて、この3つの単位の組み合わせで、様々な物理量の単位と値を表現していた。SIは、これをより拡張した一貫性のある単位系である(詳細は後述)。SIは1948年の第9回国際度量衡総会 (CGPM) で設立が決定され、1960年の第11回国際度量衡総会 (CGPM) でその包括的な規定が確立された「図解入門 よくわかる最新単位の基本と仕組み」p67 伊藤幸夫・寒川陽美著 秀和システム 2004年8月10日第1版第1刷。SIについて、準拠すべき最新の公式国際文書は、2019年に発行された第9版 (2019) である(⇒#公式国際文書)。

なお、SIはメートル法を発展・洗練させたものであるが、同じくメートル法系から発展した単位系として工学単位系(重力単位系)やCGS単位系などがある。これらは異なる単位系であり、使用に当たって混同しないよう注意を要する。また、近年のSIは普遍的な自然法則を重視した単位を志向してはいるが、純粋に自然のみに拠った自然単位系程ではない。

名称 略称の SI はフランス語の「」に由来する。これはメートル法がフランスの発案であったという歴史的経緯があること、及びメートル条約・国際度量衡委員会 (CIPM)・国際度量衡局 (BIPM) の公用語がフランス語であるという事情による「図解入門 よくわかる最新単位の基本と仕組み」p.23 伊藤幸夫・寒川陽美著 秀和システム 2004年8月10日第1版第1刷。「SI」 は言語の違い(英語、日本語、中国語、タイ語など)に関係なく共通して用いられる略称である。

SI は国際単位系の略称であるため「SI単位系」というのは重複表現であるが、単に「SI」では分かりづらい場合に用いられる佐藤文隆、北野正雄 『新SI単位と電磁気学』、pp.2-3、岩波書店、2018年6月19日、ISBN 978-4-00-061261-6。「SI単位」(、)は「国際単位系の単位」という意味で正しい用語である。

国際単位系の特徴 国際単位系の単位システムとしての特徴は次の通りである佐藤文隆・北野正雄、「新SI単位と電磁気学」、p.148、岩波書店、2018-06-19、ISBN 978-4-00-061261-6。 1量1単位 現示の一本化 基本単位と組立単位の系統的分類 名称を定義する組立単位の一貫性 10進法と接頭語 これらは簡便性と合理性を保つ工夫である。例えば、1881年の第1回国際電気会議国際電気標準会議(International Electrotechnical Commission、IEC)の前身である。の時点で、少なくとも12の起電力の単位、10の電流の単位、15の抵抗の単位が存在していた。多様な単位が併存すると相互の換算に煩わされるが、「一貫性」のある単位だけなら換算係数の煩雑さは避けられる。

第9版 (2019) の意義

国際単位系 (SI) は2019年の第9版に至って初めて、全ての定義が人工物を使った標準、物質の特性、測定方法のいずれにも関連づけられない形で確立された。こうした改定によって、あらゆる単位の実現の精度が、定義自体によって制約されることなく、自然界の量子構造と人類の技術力のみによって制約されるようになった。定義定数をある単位に結びつける有効な物理式であればいかなるものでも、その単位の実現に使うことができ、これによって、今後の技術の進展に伴って更に精度を高めた革新と実現の機会があらゆるところで拓かれていく。このように、2019年の定義改定は、大きな意義を持つ歴史的一歩を前に踏み出す節目となるものである。

経緯 以下に、SIの構造上の重要な決定を列挙する。 1948年 第9回CGPM:国際単位系の設立の決定。この時点では「国際実用計量単位系(practical system of units of measurement for international use)」と称していた。固有の名称を持つ一貫性のある組立単位の一覧を示した。 1954年 第10回CGPM:最初の6つの基本単位の決定。名称「'Système international d'unités」の決定。 1960年 第11回CGPM:略称「SI」の決定。SI接頭語、組立単位、補助単位などの包括的な規定が確立。 1971年 第14回CGPM:基本単位モルの追加。 1995年 第20回CGPM:補助単位(ラジアン、ステラジアン)の階級の廃止。 2018年 第26回CGPM:SI基本単位の基礎物理定数による定義が完成。これに伴いSIの定義の最も単純かつ根本的な改定。 2026年 CIPMの決定:SI併用単位の概念の廃止 BIPM,2026-06-04。

公式国際文書

2019年5月20日に発効した2019年の改定は、2018年11月に開催された国際度量衡総会で合意に達し、2019年5月20日に発効した。この日が選ばれた理由は、5月20日が1875年にメートル条約が締結された日で「世界計量記念日」となっているためである。国際単位系第9版の2026年6月時点での公式文書は、BIPMによるフランス語と英語による「国際単位系第9版 (2019)Ver.4.01,2026年6月」 SI Brochure: The International System of Units (SI)である。この日本語訳は以下である。

国際単位系の公式文書はフランス語によるものであり、正式な本文の確認が必要な場合、あるいは、文章の解釈に疑義がある場合は、フランス語版を参照する必要がある。

広報用パンフレット 国際単位系国際文書を日本語に翻訳した産業技術総合研究所、計量標準総合センターは、国際単位系 (SI) 第9版 (2019) の概要(新しいSI接頭語を含んでいる。)を下記のパンフレットにまとめている。このパンフレットは、非営利目的の複製が自由にできる。すなわち営利目的の使用でなければ、許諾の必要なく、複写・複製することができる国際単位系 (SI) は世界共通のルールです SIパンフレット、産業技術総合研究所 計量標準総合センター 計量標準普及センター 計量標準調査室、2025年3月、最終の第8ページ下段。

国際単位系 (SI) は世界共通のルールです SIパンフレット、産業技術総合研究所 計量標準総合センター 計量標準普及センター 計量標準調査室、2020年4月、2023年3月改訂、2025年3月改訂

公式文書の経緯 1970年の第1版以降の経緯は次の通りであり、BIPMのHPで閲覧できるPrevious editions of the SI Brochure SI Brochure: The International System of Units (SI), BIPM。 1970年(第1版)仏語版 1973年(第2版)仏語版 1977年(第3版)仏語版 1981年(第4版)仏語版 1985年(第5版)仏語版、英語版 1991年(第6版)仏語版、英語版 1998年(第7版)仏語版、英語版 2006年(第8版)仏語版、英語版 2019年(第9版)(2026年6月改訂のVer.4.01のみ)仏語版、英語版

国際単位系の定義 2019年に、国際単位系の定義は根本的に改められた。すなわち2006年公式文書までは、7つの基本単位をベースにして組立単位、接頭語からなる単位の組み合わせ(単位系)を国際単位系と定義していた。しかし2019年の第9版の公式文書は以下の定義のように、「7つの定義定数の数値を固定する」ことによって逆にSIを定義することとしたのである。

ここで、ヘルツ(記号: Hz)、ジュール(記号: J)、クーロン(記号: C)、ルーメン(記号: lm)、ワット(記号: W)は、それぞれ秒(記号: s)、メートル(記号: m)、キログラム(記号: kg)、アンペア(記号: A)、ケルビン(記号: K)、モル(記号: mol)、カンデラ(記号: cd)と、 Hz = s、J = kg m s、C = A s、lm = cd m m = cd sr、W = kg m s で関係付けられている。 7つの定義定数の数値には不確かさはない。

この定義ではそれぞれの定数の値を対応するSI単位で表現したときの厳密な数値を定めている。 定数の値は数値と単位の積であるため、厳密な数値を固定することによって単位を定めることができる。 7つの定数はすべてのSI単位がこれらの積と比によって表すことができるように選ばれている。

+ 表1 SIの七つの定義定数とそれらによって定義される七つの単位 定義定数 記号 数値 単位 セシウムの超微細遷移周波数 Hz 真空中の光の速さ m/s プランク定数 J s 電気素量 C ボルツマン定数 J/K アボガドロ定数 mol 視感効果度 lm/W

SI単位 現行のSIは、合わせて7つの物理定数や物質固有の特性値について、これらを定義された値(曖昧さをもたない固定化された値)として扱うことで構築されている。すべてのSI単位は7つの定義された値をもとに定めることが可能である。SI単位としては、7つの定義された値と直接結びつく基本単位、および、これらの積としての組立単位がある。

SI基本単位 サムネイル|7つの物理量・物理定数とSI基本単位の関係

7つの定義された物理定数あるいは物質固有の特性値をもとにしたSIにおいては、これらの定義値を固定された値とみなして、7つのSI基本単位が定義されている。すなわち、秒 (s)、メートル (m)、キログラム (kg)、アンペア (A)、ケルビン (K)、モル (mol)、カンデラ (cd)の7つの単位がこれに該当する国際単位系(SI)第9版(2019)要約 日本語版 、計量標準総合センター、産総研、経済産業省。表1 SI の七つの基本単位組み立て単位の定義において基本単位を記載する順序は、SI文書第8版(2006年)と同第9版(2019年)とで異なる。この意図は、対応する物理量の表式によるもので、物理学を基礎としたものである。ただし、一部の組み立て単位についてこの順序は絶対のものではない。。 これらに対応する物理量はそれぞれ順に時間、長さ、質量、電流、熱力学温度、物質量、光度である。

2019年5月20日には、この7つの基本単位のうち特にキログラム (kg)、アンペア (A)、ケルビン (K)、モル (mol) の4つについて、国際度量衡総会(CGPM)の定めるところによって、それらの定義が根本的に改訂された。同時に、残りの秒 (s)、メートル (m)、カンデラ (cd) については定義文の表現が改められたなお、この改訂案が議決された日は2018年11月16日である。。

+ SI基本単位の量、名称、記号とその定義 量 基本単位 定義(抜粋より正確な定義文はSI基本単位を参照。) 名称 記号時間秒 (second)sセシウム周波数 ∆ν、すなわち、セシウム 133 原子の摂動を受けない基底状態の超微細構造遷移周波数を単位 Hz(s に等しい)で表したときに、その数値を と定めることによって定義される。長さメートル (metre国際単位系国際文書における英語の綴りである。meterではない。)m真空中の光の速さ c を単位 m s で表したときに、その数値を と定めることによって定義される。質量キログラム (kilogram)kgプランク定数 h を単位 J s(kg m s に等しい)で表したときに、その数値を と定めることによって定義される。電流アンペア (ampere)A電気素量 e を単位 C(A s に等しい)で表したときに、その数値を と定めることによって定義される。熱力学温度ケルビン (kelvin)Kボルツマン定数 k を単位 J K(kg m s K に等しい)で表したときに、その数値を と定めることによって定義される。物質量モル (mole)mol1 モルには、厳密に の要素粒子が含まれる。この数は、アボガドロ定数 N を単位 mol で表したときの数値であり、アボガドロ数と呼ばれる。

系の物質量(記号は n)は、特定された要素粒子の数の尺度である。要素粒子は、原子、分子、イオン、電子、その他の粒子、あるいは、粒子の集合体のいずれであってもよい。光度カンデラ (Candela)cd周波数 の単色放射の視感効果度 K を単位 lm W(cd sr W あるいは cd sr kg m s に等しい)で表したときに、その数値を 683 と定めることによって定義される。

上表にあるように、ある単位の定義に別の単位の定義が用いられているものもある。例えば、長さ(メートル)の定義においては、光速とともに秒の定義も使用されている。7つの基本単位はSIにおいて骨格となる基本の単位群だが、必ずしもそれらは完全に独立に定義されているものではない独立した存在は、7つの単位そのものではなく、それらのもととなる7つの定義値(物理定数あるいは物質固有の特性値)である。。

量の次元 基本量の次元の記号には、サンセリフ立体を用いる国際単位系(SI)国際文書第8版(2006) p.15。 + 表 SIで使われている基本量と次元基本量量に関する代表的な記号次元の記号時間t T長さl, x, r など L質量m M電流I, i I熱力学温度T Θ物質量n N光度 J

SI組立単位

組立単位は基本単位のべき乗の積と定義される。このうち特に、積の係数が1である組立単位を「一貫性のある組立単位」と言う。

SIにおいて、一貫性のある組立単位の一部(全部で22個)には、固有の名称とその記号が与えられている。それらは、ラジアン (rad)、ステラジアン (sr)、ヘルツ (Hz)、ニュートン (N)、パスカル (Pa)、ジュール (J)、ワット (W)、クーロン (C)、ボルト (V)、ファラド (F)、オーム (Ω)、ジーメンス (S)、ウェーバ (Wb)、テスラ (T)、ヘンリー (H)、セルシウス度 (°C)、ルーメン (lm)、ルクス (lx)、ベクレル (Bq)、グレイ (Gy)、シーベルト (Sv)、カタール (kat) の22個である。

SI接頭語

SI接頭語は、SI単位の10進の倍量単位・分量単位を作るための接頭語である。前項までの基本単位や組立単位と組み合わせて用いることができる。しかし、接頭語が SI単位と共に使われる場合、接頭語によって、1 以外の係数が導入されるため、結果として生ずる単位は一貫性を持たないものとなる。SI基本単位あるいは組立単位に使用可能なSI接頭語の一覧を以下の表に示す。

「SI単位」と「一貫性のあるSI単位」の違い 次項に述べる非SI単位を除いた国際単位系(SI)全体が一貫性のある単位系というわけではない。このことを明確にするために、CIPM(2001年)は、「SI単位」の語と「一貫性のあるSI単位」の語とを区別して、次のように定義した。

SI単位(SI unitsunits of the SIとも。):基本単位、一貫性のある組立単位、および推奨されるSI接頭語倍量および分量接頭語と結合することによって得られる全ての単位の名称。

一貫性のあるSI単位(coherent SI units):基本単位と一貫性のある組立単位のみに制限される単位の名称。つまりSI接頭語を付加しない単位の集合であるただし、歴史的経緯による例外として、キログラム (kg)は、一貫性のあるSI単位でありながら、その名称・記号に接頭語のキロ (k)が含まれている。既にSI接頭語が付いており、キログラムにさらにSI接頭語は付けられない。もちろん、グラム (g; キログラムの1000分の1。一貫性を持たない単位)に対してはSI接頭語を付けてもよい。。

つまり、「基本単位+一貫性のある組立単位」の範囲の単位であれば、一貫性のある単位系であるが、これにSI接頭語を付加すると、もはや一貫性は失われるのである国際単位系(SI)国際文書第8版(2006) p.16下欄訳注、* 訳注:第2章で述べる SI基本単位(表1),そのべき乗の積からなる SI組立単位(表2),固有の名称と記号を与えられた SI組立単位(表3),及び SI基本単位とSI組立単位のべき乗の積からなる SI組立単位(表4)のことを本文書では「一貫性のあるSI単位」と呼ぶ.第3章で述べる SI接頭語(表5)を付した単位は,SI単位ではあるが一貫性のある単位ではない.。

非SI単位(SI文書(2026)に記載) 詳細は、SI文書中の非SI単位を参照。

SI文書第9版Ver4.01(2026年6月)よりも以前の版、すなわち第9版Ver3.02(2025年8月)までは「SI併用単位」として、15個の非SI単位をSI単位と併用してよい(accept)と規定していた。しかし、2026年版においては、併用単位という概念そのものを廃絶している。これは国際単位系が確立された1960年以来の大きな変更である BIPM, 2026-06-04。また、SI文書の第4章のタイトルも、「SIと併用できる非SI単位(Non-SI units that are accepted for use with the SI)」から「非SI単位(Non-SI units)」に変更されている。

以下の非SI単位は、SI文書第9版Ver4.01(2026年6月)第4章 非SI単位(Non-SI Units)に記載されている単位である。SI文書は、これらの単位のSIとの併用を認めているわけではない。単に、「これらの非SI単位は広く使用されており、この使用は今後長年にわたり続くと予想されていて、これらの非SI単位の値をSI単位で表して把握しておくことは重要であるからである。」としているのみである。

上記の取扱いの変更について、BIPMは「SIが正式に制定第11回(1960年)CGPMにて制定されて以来初めて、SI文書内で、非SI単位がSI内で特別な地位を占めていないことを明示した。」と宣言しているUpdated SI Brochure clarifies the status of non-SI units BIPM, 2026-06-04

以下はSI文書の第4章に記載のある、全部で23個の非SI単位である。これらの非SI単位のSI単位との併用をCIPMが認めているわけではないことに注意。また何等の使用規則(例えば、SI接頭語の付加の可否)も定められていない。

+ SI文書に記載のある非SI単位(SI文書第9版Ver.4.01(2026年6月)による)単位の分類量単位の名称単位記号SI単位による値(参考)計量法上の位置づけ古くからある時間および角度の単位時間分min1 min = 60 s 法定時h1 h = 60 min = 3600 s 法定日d1 d = 24 h = 非法定計量法上は「日」は計量単位ではなく暦の単位である。平面角および位相角度°1° = (/180) rad 法定分′1′ = (1/60)° = (/) rad 法定秒″1″ = (1/60)′ = (/) rad 法定SI単位の10進倍数および10進分数の歴史的な名称面積アールare1 a = 1 dm2 = 102 m2 特殊ヘクタールha1 ha = 1 hm2 = 104 m2 特殊バーンb1 b = 100 fm2 = 10-28m2 非法定体積リットルl, Lリットル#記号のゆれ1 l = 1 L = 1 dm3 = 103 cm3 = 10−3 m3 法定質量トンt1 t = 103 kg 法定長さオングストロームÅ1 Å = 0.1 nm = 10-10 m 特殊加速度ガルGal1 Gal = 1 cm s = 10 m s  特殊圧力バール無効電力の単位「バール(var)」は異なる。bar1 bar = 0.1 MPa = 105 Pa 法定SI単位の10進倍数または10進分数ではない、国際的に認められた単位質量ダルトンDa1 Da = BIPMによる原表では当初はCODATA2014の数値が掲げられていたが、その後、CODATA2018の数値に差し替えられた。unified atomic mass unit The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. US National Institute of Standards and Technology. 2019-05-20. 2018 CODATA recommended values 非法定長さ天文単位au1 au = 非法定海里なし(注)1 海里 = 1852 m 特殊速さノットなし(注)1 海里/時 = (1852/3600) m/s特殊エネルギー電子ボルトeV1 eV = 非法定専門的な技術分野で使用される単位比の対数ネーパNp 非法定ベルB 非法定デシベルdB 法定無効電力バール圧力の単位「バール(bar)」は異なる。var1 var = 1 VA = 1 W法定 (注)海里とノットの単位記号は示されていない。これはいずれも国際的に合意された記号がないためである。

(注)最後の欄の「計量法上の位置づけ」は、SI国際文書には記載がなく、参考として付加したものである。 「(参考)計量法上の位置づけ」欄の意味:法定:法定計量単位、 特殊:特殊の計量に用いる法定計量単位、 非法定:非法定計量単位

かつてのSI併用単位(2026年6月に廃止) SI文書中の非SI単位およびSI併用単位を参照のこと。

単位と数値の記法 国際単位系 (SI) は、数値と単位を記述するときの記法について詳細な規定を定めているThe International System of Units (SI) 9th ed. Text in English 5.4 Rules and style conventions for expressing values of quantities, pp.149-150。

単位の英語名称 単位の名称を英語で書く場合は、立体活字(立体)で表記し、普通名詞として扱う。文頭の場合もしくは表題のように大文字で書き始めるものを除き、単位の名称は単位記号が大文字で始まる場合でも小文字で書き始める。なお、の単位名称の正しいつづりは「degree Celsius」であって、「degree celsius」ではない(Celsius は人名に由来するため大文字の C で始まる)。 例:newton、pascal、weber、sievert

SI接頭語と単位の間には空白やハイフンを置かない。 例:kilometre国際単位系国際文書における英語の綴りである。meterではない。、milligram

個々の単位を並べて作った組立単位の名称は空白もしくはハイフンで区切る。 例:pascal second または pascal-second

量記号と単位記号 量(物理量)の記号は斜体(イタリック体)で表記し、通常は、ラテン語またはギリシャ語のアルファベット1文字である。大文字と小文字のいずれも使ってよい。量に関する追加情報は、下付き文字で、または、括弧の中に入れて、加えることができる。 例: g = : gは斜体であり、重力加速度を表す量記号である。  単位記号は、その前後の文章で使われている書体にかかわらず、立体(ローマン体)で表記する。 例:m = : g は立体であり、グラム(質量の単位)を表す単位記号である。 単位記号は小文字で表記する。ただし、単位記号が固有名詞に由来する場合は最初の文字を大文字にする。 例:m(メートル)、mol(モル)、rad(ラジアン)、lm(ルーメン) 例:N(アイザック・ニュートンに由来)、Pa(ブレーズ・パスカルに由来)、Wb(ヴィルヘルム・ヴェーバーに由来)、Sv(ロルフ・マキシミリアン・シーベルトに由来) 例外として、リットルの単位記号は、数字の 1(いち)と小文字の l(エル)との混乱を避けるため、大文字の L も小文字の l に加えて使っても良いことになっている。 量の性質についての付随情報は量記号に与えるものとし,単位記号に与えてはならない。 例:最大電位差の表現  Umax = 1000 V とする。 U = 1000 Vmax は不可。

Unicode標準では、互換性の為に割り当てられている特殊な単位記号AltCodeUnicode.com ALT Codes for CJK Squared Latin AbbreviationsCJK Compatibilityではなく通常のラテン文字を使うことを推奨しているThe Unicode Standard, Version 14.0 Chapter 22 Symbols p.839 p.865 p.896Unicode Technical Report #25 UNICODE SUPPORT FOR MATHEMATICS p.11。

量の値の形式 数値は、常に単位の前に来て、必ず 1 字分の空白を使って数字と単位を離す。量の値は数字と単位の積として表され、空白は乗算記号 を表す(二つの単位の間に挿入される空白がそれらの積を表すのと同じである)。この原則は、セルシウス度と(SI単位ではないが)パーセントにも適用され、その単位記号である や % の前に空白を挿入する。また、SI接頭語と単位記号の間に空白を置いてはならない。 例: 123.4 kg、30.2 °C    不適例: 30.2°C(数値と単位記号の間に空白がない)   不適例: 30.2 ° C(「°」と「C」の間に空白がある)

この原則における唯一の例外は、平面角を表す単位である角度、分、及び秒であり、それぞれの単位記号である「°」(度)、「′」(分)、及び「″」(秒)に対しては、数値と単位記号との間に空白を挿入しない(度 (角度)#記法)。 例: 30°28′8″

() 数値と単位の間の空白については、SI国際文書の原文(仏語、英語)では、半角・全角の概念がないので、単に空白(仏語 une espace, 英語 a space)と規定しているSI国際文書(仏語、英語) (仏語)p.38 5.4.3 Écriture de la valeur d’une grandeur, (英語)p.149 5.4.3 Formatting the value of a quantity。これは日本語翻訳版でも同じである。ただし日本語文献上の実際の記法としては、この空白は、「半角のスペース:en:thin space 」として運用されている理科年表2022、p.372、ISBN 978-4-621-30649-9、2021-11-30単位や学名等の記載方法について JAB NL512:2015 p.3/9、公益財団法人 日本適合性認定協会、2015-10-01(第1版)物理量・数値・単位と分率の表記についての提言 岩本振武、ぶんせきの泉、p.342、ぶんせき、2017年8月。

数字の形式及び小数点 小数点(decimal marker)は、「.」(ピリオド)でも「,」(コンマ)でもよい。どちらを選ぶかは関連する文章やその言語の習慣によるものとする(小数点#二つの方式)。現在の日本では、「.」(ピリオド)を用いることがほとんどである。 数値が +1 と −1 との間にある場合、小数点の前には常に 0 を置く。 例:−0.234 不適例:−.234

桁の多い数を表す場合には、読みやすくするために、空白(space)を用いて3桁毎のグループに分けてもよい。ただし、グループの間に点「.」やカンマ「,」を挿入してはならない。 しかし、小数点の前または後の桁数が 4 桁のみの場合は、1 桁だけを分けるための空白は設けないことが一般的である。