2011年10月第24届国际计量大会（CGPM）考虑到各国计量院与国际计量局在过去几十年里已经对改进国际单位制、拓展计量学前沿付出了巨大努力，重新定义国际单位制的时机已逐渐成熟，使得国际单位制基本单位可以用基本物理常数进行定义。
用于新定义的基本物理常数有：用Cs133原子跃迁频率v定义时间单位秒（s），用真空中的光速c定义长度单位米（m），用发光效率Kcd定义发光强度单位（cd），用阿佛加德罗常数NA定义物质的量的单位（mol），用基本电荷e定义电流单位安培（A），用玻尔兹曼常数k定义温度单位开尔文（K），用普朗克常数h定义质量单位千克（kg）。
目前，重新定义千克、安培、开尔文和摩尔的工作取得显著成果，所需数据已基本满足SI重新定义的要求。其中，最困难的普朗克常数测量也已取得阶段性进展。2014年第25届CGPM大会认可了当前工作的显著进展，但由于实验数据尚不完全满足SI修订的需要，大会鼓励各国国家计量院、BIPM和相关学术机构继续开展研究，以期在2018年第26届CGPM会议上通过关于SI修订的决议。
中国计量院从2005年起开展基本物理常数测量研究项目，经过近10年的努力取得了令人瞩目的成果。其中，采用两种不同方法进行的玻尔兹曼常数测定均获得令人满意的结果，并被CODATA收录，为该常数的国际定值做出了重要贡献。
