Vista l'impossibilità di ottenere la misura di una quantità fisica con assoluta certezza e vista l'importanza di ridurre le incertezze per ampliare il campo di validità delle nostre previsioni teoriche, la conoscenza il corretto uso e un'adeguata scelta degli strumenti di misura utilizzati costituiscono un punto focale dell'investigazione sperimentale.
Senza scendere nel dettaglio dei singoli strumenti, possiamo schematizzare un generico apparato di misura attraverso i seguenti componenti fondamentali:
Per quanto riguarda invece le caratteristiche generali degli strumenti considereremo in dettaglio la prontezza, la sensibilità, la risoluzione, il fondo scala, la precisione e la ripetibilità.
Oltre a queste esistono altri fattori tra cui il costo,
l'ingombro e il peso che contraddistinguono lo strumento: si noti
peraltro che le varie caratteristiche non sono indipendenti l'una
dall'altra, ma costituiscono il risultato di un compromesso che
si raggiunge all'atto della progettazione.
Come esempio si consideri il fatto che il costo di uno strumento
può salire notevolmente all'aumentare dell'intervallo di
funzionamento e non è detto che le due grandezze, costo e
intervallo di funzionamento, siano correlate linearmente: anzi
molto spesso ad un piccolo ampliamento delle caratteristiche
(precisione, intervallo di funzionamento e così via)
corrisponde, in proporzione, un aumento dei costi ben superiore
ai miglioramenti apportati.