20世纪，随着相对论等一系列重大科学发现的诞生，人类迈入了原子能时代。支持人类生存和发展的三要素是：物质、能源和信息。能源科学与技术以及能源利用在人类社会进步中一直占有重要的地位。火的使用给人类带来了文明的曙光，蒸汽机的发明带来了工业革命，电能改变了人类生活的面貌，而核能则使人类进入原子微观世界并开始利用原子内部能量。
在进入21世纪后，随着人类可开发的资源日渐枯竭，研究和开发可替代矿石燃料且无污染的新能源正受到世界各国的普遍重视，科学研究工作如火如荼地展开。
计量是能源研究的重要技术基础，在太阳能、风能、核能、潮汐能等许多能源研究领域，关键性技术突破都必须借助于计量科技取得的成果。
在核反应堆中，配备了大量用于运行检测、辐射监测以及安全防护计量仪表和装置，比如在我国研制成功的第三代核能装备中就配备了全数字化的仪控系统和各类高精度的计量仪器仪表，已经建立起能可靠保障核电设备安全运行与防范、处置核安全事故的技术屏障。
除了在能源领域，人类对核技术的探索已经深入到许多前端技术领域。比如运用核技术可以对矿石年龄、文物年代进行准确判定，还能够对食品、药品以及人体组织中的微量元素进行快速、准确的定性和定量检测与分析，同时也是标准物质定值的重要手段之一。
