Этот праздник отмечается ежегодно. День выбран в ознаменование подписания 20 мая 1875 года в Париже, на международной дипломатической конференции, знаменитой «Метрической Конвенции» (Metre Convention), которая стала первым межправительственным соглашением о научно-техническом сотрудничестве, заложившем фундамент единого международного метрологического пространства. На основе данной Конвенции была создана межправительственная Международная организация мер и весов. В 1875 году Конвенцию подписали 17 стран.
Примечательно, что одним из инициаторов создания Международной организации мер и весов выступила Петербургская Академия наук. В 1921 году в Метрическую Конвенцию были внесены изменения, и в настоящее время она насчитывает около 50 государств-участниц. На основе Метрической Конвенции было создано Международное бюро мер и весов (International Bureau of Weights and Measures, BIPM) — первая международная научно-исследовательская лаборатория — и установлены рамки для мирового сотрудничества и взаимодействия измерительных наук, и, как следствие, применение достижений этих наук в промышленности, коммерческой деятельности и общественной жизни.
В Международном бюро мер и весов, находящемся во Франции (Севре) хранятся эталоны Международной системы единиц — метра, килограмма, единицы ионизирующих изучений, электрического сопротивления. Кроме того, учеными-метрологами ведутся различные метрологические исследования, выверяется точность измерений. В настоящее время сохраняется первоначальная цель Метрической Конвенции — единство системы измерений во всех странах, подписавших Конвенцию.
Известно, что метрология зародилась в глубокой древности и в переводе означает «наука об измерениях». Метрология проникает во все науки и дисциплины, имеющие дело с измерениями, и является для них единой наукой. Основные понятия, которыми оперирует метрология, — это измерение, средство измерений, метрология, методики выполнения измерений. Действительно, более широко метрология, наука измерения, играет центральную роль в научных открытиях и инновациях, промышленном производстве и международной торговле, в улучшении качества жизни и в защите глобальной окружающей среды.
Каждый год Всемирный день метрологии проходит под определенным девизом. Так, в разные годы темами праздника были: «Мир метрологии на службе у всего мира», «Измерения в окружающей нас среде», «Олимпийские игры невозможны без измерений», «Измерения в Науке и Технике. Мост к инновациям», «Метрология для безопасности», «Измерения и глобальная энергетическая проблема», «Измерения и свет», «Измерения в динамичном мире», «Измерения для транспорта» и другие.