化学成分量计量的研究对象是物质中特定分子、离子、基团、原子、同位素原子等化学个体的含量。化学成分量多采用相对法测量，所涉及的样品基体多样，分析过程比较复杂，量值溯源及测量结果不确定度水平常受到样品转化、基体效应等因素的影响，需要根据计量学溯源链关键要素和测量方法确认与质量控制要求，在元素同位素丰度、化学纯度、校准物与基体成分量的不同维度上分别开展研究，构建由基准或参考测量方法/程序、基准和参考测量标准（包括标准物质）等实用工具组成的化学成分量计量体系，并通过化学成分量测量结果不确定评定、测量比对等活动，确保化学成分量量值溯源的有效性以及化学成分量测量结果的可比性与可靠性。

18世纪中叶，化学成分的定性鉴别和定量测量就已开始发展。在较长的一段时期内，主要采用重量法、容量法和比色法等经典分析技术。20世纪60年代，仪器分析技术日渐普及，世界各国不仅重视发展测量技术，而且不断探索测量结果的准确性。为了准确表示和比较物质中某成分的含量，必须采用一致的量值表示方法，确保不同人员、时间和地点获得的测量数据都能溯源至同一测量单位。化学成分量的基础是元素的相对原子质量（原子量）。1961年国际上统一采用同位素碳-12原子质量的1/12为新的原子量标度，以阿伏伽德罗常数为出发点，元素的原子量在数值上等于其摩尔质量，克分子、克原子等混乱概念逐渐被摩尔这个统一的概念取代。1971年10月第十四次国际计量大会（CGPM）将摩尔增列为第7个国际单位制（SI）基本单位，化学成分量计量正式起步。1993年国际计量委员会（CIPM）物质量咨询委员会（CCQM）正式成立后定期召开国际会议，讨论化学成分量测量结果的溯源性、可比性与准确性问题。1999年后国际计量委员会正式签署了关于各国计量院校准测量能力的国际互认协议，有机、无机、气体等化学成分量测量国际比对与能力互认活动逐步广泛开展，化学成分量计量研究成为发展最活跃、最迅速的国际计量学研究领域之一。

大多数化学成分量测量结果可计量溯源至国际单位制（SI）基本单位摩尔及其导出单位，如摩尔/千克。但也有一些化学成分量，受分析物定义不完善和测量技术、成本等限制，需溯源至由国际公认的标准规范、国际建议等规定的其他约定测量单位，如对于绒（毛）膜促性腺激素（HCG）测量，世界卫生组织（WHO）建立了以“IU”表示的国际单位，1999年第4批HCG国际标准物质（编号75/589）的定值结果为650IU/安瓿，已作为溯源用测量标准，在全球使用。

随着国际贸易、食品安全、大众健康、公共安全、环境保护等领域日益广泛的化学成分量测量活动，测量结果的准确性与可比性受到广泛关注，化学成分量计量与分析科学技术的进步相辅相成，逐步拥有广阔的发展空间。化学成分量计量研究的主线逐渐清晰，即沿着计量学溯源链，从SI基本单位摩尔的复现、纯物质纯度、校准物质与校准技术直至到日常生活和工业发展中各种类型材料的成分量测量。高溯源层级和高准确度的基准测量方法和基准纯物质研究受到重视，相关测量方法学与不确定度评估等方面的研究逐渐深入。研究热点从元素总量向同位素、元素形态量转变，从传统小分子向大分子转变，从常量、微量向痕量、超痕量测量发展，并在化学成分量表征与结构、活性、功能表征方面建立技术融合。