度、量、衡，按照《汉书·律历志》的定义：
“度者，……所以度长短也。”
“量者，……所以量多少也。”
“衡权者，衡平也，权重也，衡所以任权而均物平轻重也。……权者，……所以称物平施，知轻重也。”（权，是秤砣，衡，是秤杆。）
简单来说，度是指长度，量是指容量，衡是指重量。
华夏先祖早在距今至少五六千年以前就产生了较清晰的度量衡的意识，《大戴礼记·主言》说“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻”，就是原始长度规则的反映。《史记·夏本纪》说大禹“身为度，称以出”，认为禹曾经以自己的身长和体重定出长度和重量标准，并发明了最早的度量工具矩尺和圆规。《尚书·夏书·五子之歌》说：“关石和钧，王府则有，荒坠厥绪，覆宗绝祀。”石、钧，是容量和重量单位，代表度量衡。《孔子家语·五帝德》记载：“黄帝治五气，设五量。”“五量”就是度 、量、衡、亩、里。这表明至少在黄帝时期已经有了比较系统的度量衡概念和标准。
“度量衡”的名称最早见于《尚书·舜典》：“协时月正日，同律度量衡。”其中的“同律度量衡”，意思是根据音律设定统一的度量衡标准，这就是后世所说的“黄钟生度量衡”。
之所以“黄钟生度量衡”，是因为华夏先祖认为音律与万事万物都有关系，正如司马迁在《史记·律书》中所说：“王者制事之法，物度轨则，壹禀于六律。六律为万事根本焉。”六律指的是黄钟、大簇、姑洗、蕤宾、夷则、无射六种音律，它与大吕、夹钟、中吕、林钟、南吕、应钟组成的六吕一起构成十二音律。十二音律用长短不同、口径相同的十二种律管（竹、铜或玉管）来审音，其中律管最长者为黄钟，是十二律中的最低音——宫音，以黄钟律管为基准，分别按照一定的比例缩减长度，就制成其他十一种律管。《吕氏春秋》言：黄钟之器是“黄帝之所作也。黄帝使泠纶自大夏之西，昆仑之阴，取竹之嶰（读音为“谢”）谷生，其窍厚均者，断两节间而吹之，以为黄钟之宫”。以黄钟之器的长度和孔腔大小为基准，黄帝制定出了度量衡的单位和标准。
夏、商、西周三代的度量衡标准基本按照“同律度量衡”的规则制定。《礼记》云：“周公朝诸侯于明堂，制礼作乐颁度量而天下大服。”到东周春秋战国时代，“礼崩乐坏”，各诸侯国各自按照自己的利益需求制定度量衡标准，很多诸侯国内部有权势的公卿贵族也擅自制造“私量”（私家制造使用的度量衡器具），导致了度量衡标准的混乱多样。在此过程中，尤其是到了战国时期，一些诸侯国也尝试把混乱的度量衡标准重新统一规范起来，其中最成功的是秦国商鞅变法中废除私室度量衡、实行全国统一度量衡标准的改革，即《史记·商君列传》中记载的“平斗桶、权衡、丈尺”之法，留存至今的刻有铭文的“商鞅铜方升”就是秦孝公十八年由商鞅亲自督造的度量衡标准器具。
两千两百多年前的秦始皇二十六年，秦始皇统一全国后颁布了“一衡、石、丈、尺”诏令，以最高法律形式宣告度量衡的全国性统一，循用商鞅的度量衡标准来结束战国以来各国度量衡的纷乱状态。此后的西汉基本上承袭了秦朝的度量衡制度，个别方面有所改进，例如《汉书·食货志》记载：“黄金方寸而重一斤。”这是利用金属比重来确定度量衡基准的方法，它使长度和重量通过黄金这种物质而统一起来。
两千多年前，王莽篡夺西汉皇权建立新朝之后，推行以恢复西周时代的礼乐制度为号召的“新政”，后世称之为“托古改制”，内容之一是度量衡制度改革，指派刘歆等当时学识渊博、通晓天文音律的学者百余人具体制定符合古制的改革方案。
刘歆考订前人“同律度量衡”的规则和历代度量衡制度，提出一套系统的以黄钟律管、累黍制定度量衡标准的方案，他认为这个方案符合西周古制。他对这套方案的阐述后来被记入《汉书·律历志》，内容大致如下：
“度者，分、寸、尺、丈、引也，……本起黄钟之长。以子穀（未舂过的谷子）秬黍（黑黍）中者一黍之广度之，九十分黄钟之长，一为一分，十分为寸，十寸为尺，十尺为丈，十丈为引，而五度审矣。"
“量者，龠（读音为乐曲之“乐”）、合、升、斗、斛也，……本起于黄钟之龠（本义为竹管制成的乐器，在此指黄钟律管的孔腔），用度数审其容。以子穀秬黍中者千有二百实其龠，以井水准其概（
注：井水取其清洁，注满龠内，以水平面准其龠口之平。概是量米时刮平斗斛的器具，龠口平，概即与水平面密接）。合龠（两个龠合起来）为合，十合为升，十升为斗，十斗为斛，而五量嘉矣。”
“权者，铢、两、斤、钧、石也，……本起于黄钟之重。一龠容千二百黍，重十二铢，两之为两，二十四铢为两，十六两为斤，三十斤为钧，四钧为石。”
简而言之，刘歆认为：西周度量衡的基本单位，长度有分、寸、尺、丈、引，容量有龠、合、升、斗、斛，重量有铢、两、斤、钧、石，这些单位的量值都是根据黄钟律管的规制确定的。具体来说，能发出黄钟音律的律管长度是九寸（九十分），一粒中等大小的黑黍谷粒的宽度正好能把黄钟律管分为九十份，每份的长度就是一分，十分等于一寸，十寸等于一尺，十尺等于一丈，十丈等于一引；黄钟律管的孔腔容量是一龠，正好能装满中等大小的黑黍谷粒一千二百粒，二龠等于一合，十合等于一升，十升等于一斗，十斗等于一斛；这样的正好装满一龠的一千二百粒黑黍重量是十二铢，一百粒黑黍的重量就是一铢，二十四铢等于一两，十六两等于一斤，三十斤等于一钧，四钧等于一石。
刘歆的这个方案，把长度、容量、重量三者集中在一个黄钟律管上体现出来，
被后世称为“黄钟生度量衡”。根据当代科学家和学者用我国北方出产的中等大小黑黍进行实测的结果，刘歆的方案所确定的度量衡数值，是基本切合实际的。
根据这个方案，刘歆监督研制了一整套度量衡标准器具，作为王莽的新朝的全国统一标准，其中的嘉量（后世称之为“新莽嘉量”）集长度标准、容量标准和重量标准于一身，精巧而又实用，至今尤存。
刘歆制定的“黄钟生度量衡”方案影响很大，成为以后历代制定度量衡制度时可借鉴的古代标准。后来的度量衡标准不断有所变化，但基本上是在刘歆方案的基础上进行增减的。
从西晋开始产生了度量衡大小制，官民日常生活、生产中实行大制（度量衡的量值标准大于刘歆确定的古制），而在天文历算、医药、乐律方面则仍然使用古制器具，以保证古今数值标准的一致。
秦汉以来，长度单位和容量单位基本都是十进制，但重量单位铢、两、斤、钧、石之间却是进率不一的非十进制。唐代在重量单位中增设了一个“钱”，规定十钱等于一两，使二者之间换算更为方便，开启了重量单位十进制的改进方向。宋代进一步完善，推出了“两、钱、分、厘、毫”皆十进位的重量小单位系列。
距今将近一千一百年前的北宋太祖时期，刘承珪发明了小型精密的戥子，作为小重量精密测量的国家标准器具，后来成为称量金银、药物等贵重物品的专用工具，沿用至今。南宋改进了斛量器具，将原来的圆柱形改为上口小、下底大的方形，使之更便于测量和平准，同时还将其量值标准由十斗减为五斗，更加实用。
明代出现了营造尺、量地尺、裁衣尺三个系统，量器有斛、斗、升，衡器有杆称、天平、戥子，均由中央政府制样颁发，不准有出入，度量衡制度相当完备。
清朝前期的度量衡制度，在承袭汉代以来成果的基础上又有所改进完善。康熙时制订“度量衡表”，其中具体规定了金、银、铜、铅等金属每立方寸的重量，以及升、斗、斛、石容积的具体方寸数，通过度、量、衡三者相互校订来建立相应制度。
清朝末期及民国时期，由于政治腐败和外敌侵略，度量衡制度陷入极度混乱，各种名目和量值的度量衡器具有上百种，还有多种外国标准。北洋政府曾经准备采用西式“米制”来统一全国度量衡，因军阀混战、分崩离析而没有做成。
西元1928年，南京国民党政府规定并公布了《中华民国权度标准方案》，其内容主要是规定以西人“万国公制”（即“米制”）为度量衡的“标准制”，同时设定“市用制”，把几千年传承下来的度量衡单位以“最简单之比率”与“标准制”挂钩，基本上就是人们现在知道的两斤等于一“公斤”、一里等于五百“米”之类。西元1949年后基本袭用了这种度量衡制度。
在当年国民党南京政府准备制定统一度量衡具体方案时，曾有意见提出不使用所谓“万国公制”，而是根据科学原理及华夏习惯，建立独立的中国度量衡制度。现在无法知道这种意见的具体内容，推测应该是根据华夏几千年传承发展的度量衡单位名称和量值标准进行改进完善，使之符合现在时代的要求。现在看来，这种意见是正确的，是远见卓识，而实行西式“米制”的理由——“与国际潮流接轨”、“有利于对外经济贸易”之类，是极其错误的。可惜，应该主要是因为当时主政者思想认识的历史局限，舍弃了正确意见而推行了错误做法（与此类似，在西元1911年满清覆灭筹建“民国”时，以及西元1949年筹建新中国时，对于纪元和历法制度，都曾有人提出使用具有华夏文明连续性的黄帝纪元和改善的夏历（即现在所谓“农历”）的正确意见，但都被否定，这也是历史局限造成的错误），发展到现在，出现了许多荒唐的现象，比如商品价签重量单位不用合理方便的“斤”而非要写成“500克”，路程单位不用合适的“里”，甚至连“公里”也不准用，硬要说成拗口累赘的“千米”，等等之类。更严重的是，这种做法抛弃华夏文明传统，遗患无穷。
华夏度量衡制度，是世界上唯一原创的、连续发展的、有古代文献记载的制度文明。在明清之交中学西渐之前，中国（包括中国周边的藩属国）之外地球上的其它地方，要么是蒙昧落后无度量衡意识，要么只是有一些原始粗陋的度量衡方式。当今世界的度量衡，都是在华夏度量衡文明的启蒙下发展起来的。
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