In der Medizin sind genaue Maßangaben notwendig – beispielsweise wenn bei Laboruntersuchungen verschiedene Substanzen gemessen werden, um den Gesundheitszustand eines Menschen zu beurteilen oder eine Diagnose zu stellen. Dazu können, je nach Substanz, unterschiedliche Maßeinheiten verwendet werden. Zur Messung folgender Substanzen wird in der Regel das metrische System verwendet, das auf dem Vielfachen von 10 basiert:
Masse: Die Masse, d. h. die Menge einer Materie in einem Objekt, wird in Gramm gemessen. Masse und Gewicht sind einander ähnlich, das Gewicht wird jedoch von der Schwerkraft beeinflusst.
Volumen: Das Volumen, also der Rauminhalt eines Objektes, wird in Litern gemessen.
Länge: Die Länge wird in Metern gemessen.
Vor die Basiseinheit können Buchstaben gesetzt werden, die anzeigen, welches Vielfache von 10 gemeint ist, wie etwa bei Maßeinheiten wie Meter (m), Liter (l) oder Gramm (g). Diese Buchstaben machen die Werte leichter lesbar. Zu den am häufigsten verwendeten Buchstaben gehören Kilo (k), Dezi (d), Zenti (c), Milli (m) und Mikro (µ).
Andere Einheiten geben verschiedene Eigenschaften einer Substanz an. Beispiel: Ein Mol (mol) ist die Stoffmenge, die die gleiche Menge von Teilchen (Moleküle oder Ionen) enthält wie 12 Gramm Kohlenstoff. Daher enthält 1 Mol unabhängig von der Substanz immer dieselbe Anzahl von Teilchen. Wie viel Gramm 1 Mol wiegt, variiert jedoch von Substanz zu Substanz erheblich. Ein Mol entspricht dem Molekular- bzw. Atomgewicht des Stoffes in Gramm. Beispiel: Das Molekulargewicht von Natrium beträgt 23, also entspricht 1 Mol Natrium 23 Gramm. Ein Molekül in Tafelsalz (Natriumchlorid) besteht aus einem Atom Natrium und einem Atom Chlorid (das ein Molekulargewicht von 35 Gramm hat). Daher wiegt ein Mol Natriumchlorid 23 Gramm + 35 Gramm = 58 Gramm.
Die Osmolarität bzw. osmotische Konzentration bestimmt die Anzahl der Teilchen in einem Liter Flüssigkeit, und die Osmolalität bestimmt die Anzahl der Teilchen in einem Kilogramm (kg) Flüssigkeit. Da 1 Liter Wasser 1 kg wiegt, sind die Osmolarität und die Osmolalität für Stoffe, die in Wasser gelöst sind, gleich. Ein Osmol ist die Stoffmenge, die aufgelöst in Flüssigkeit 1 Mol ergibt. Beispiel: Da sich Tafelsalz in Wasser zu Natrium und Chlorid auflöst, erhält man bei einem Mol Tafelsalz, der in 1 Liter Wasser aufgelöst wird, 1 Mol Natrium und 1 Mol Chlorid. Daher beträgt die Osmolarität 2 Osmol pro Liter und die Osmolalität beträgt 2 Osmol pro kg.
Äquivalente (eq) und Milliäquivalente (meq) stehen für die Fähigkeit eines Stoffes, sich mit einem anderen zu verbinden. Ein Milliäquivalent entspricht ungefähr einem Milliosmol.
Mit Formeln wird der Messwert von einer Einheit in eine andere umgerechnet. Der gleiche Wert kann häufig in unterschiedlichen Einheiten ausgedrückt werden. Beispiel: Der Kalziumgehalt des Blutes beträgt normalerweise ungefähr 10 Milligramm in einem Deziliter (mg/dl), 2,5 Millimol in einem Liter (mmol/l) oder 5 Milliäquivalente in einem Liter (meq/l) Blut.
Die Einheiten, die für medizinische Untersuchungen verwendet werden, variieren in Abhängigkeit von der gemessenen Substanz. Die üblicherweise in den USA verwendeten Einheiten werden konventionelle Einheiten genannt. Konventionelle Einheiten drücken in der Regel die Konzentration als Gewicht pro Volumen aus, wobei das Volumen variieren kann. Das Internationale Einheitensystem (SI-Einheiten) drückt die Konzentration stets als Mol pro Liter aus.