Le kilogramme est la seule unité du système international (SI) encore définie à partir d'un artefact unique, conformément à la définition qui en a été adoptée par la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en 1889. Il est égal à la masse du prototype international du kilogramme, étalon matériel en platine iridié, déposé au Bureau international des poids et mesures (BIPM), et dénommé K.
Le LNE a en charge l'ensemble des études menées dans ce domaine.
Sont développées les études sur la mise en pratique du mètre et la métrologie dimensionnelle.
Ce domaine inclus diverses grandeurs telles que : masse, force, couple, pressions statique et dynamique, viscosité, les débitmétries gaz et liquide (eau et autre que l'eau).
Ce domaine peut se diviser en quatre sous-domaine : gaz, inorganique, organique, et électrochimie.
Les études menées dans ce domaine couvrent la dosimétrie et la radioactivité, ainsi que la dosimétrie des neutrons.
Ce domaine concerne aussi bien les références nationales que les moyens de transfert vers l'industrie (bancs d'étalonnage) pour la radiométrie et la photométrie.
Ce domaine concerne les mesures de température avec ou sans contact, les grandeurs thermiques et l'hygrométrie.
Les études sont relatives aux étalons de fréquences dans les domaines micro-ondes et optiques, à l'élaboration d'échelle des temps, aux comparaisons de temps et à la métrologie des capteurs inertiels.