C'est l’équation aux dimensions qui permet de déterminer l'unité dans laquelle doit être exprimé le résultat d'une expression. C'est une équation de grandeurs, c'est-à-dire une équation dans laquelle on représente les phénomènes mesurés par un symbole ; par exemple, une longueur est représentée par la lettre « L ».

Ainsi, la dimension d'une grandeur est la manière dont se compose le phénomène-étalon à partir des sept étalons de base.

Par exemple, on dit que « la dimension d'une vitesse est une longueur divisée par une durée ». On dit aussi « la vitesse est homogène à une longueur divisée par une durée ». On note ceci de manière abrégée par une équation aux dimensions :

L'unité utilisée représente cette équation aux dimensions.
Par exemple pour la vitesse, l'unité est le « mètre par seconde », noté m.s-1 (ou m/s).

La composition peut devenir plus complexe. Ainsi, la force a la dimension d'une masse multipliée par une longueur et divisée par une durée au carré :

que l'on peut aussi noter

L'unité de force, le newton (noté N) est ainsi homogène à des kg.m.s-2 (kilogramme mètre sur seconde carrée). L'étalon-force est donc un phénomène permettant de faire passer une masse de 1 kg d'une vitesse 0 à 1 m.s-1 en 1 s.