（一）开展计量科学基础研究，以及计量技术前沿、测量理论、测量技术和量值传递、溯源方法的研究。
（二）开展计量管理体系和相关法规的研究、计量科学发展规划和战略研究，以及国家测量体系、量值传递和溯源体系建设的研究。
（三）研究、建立、保存、维护国家计量基准和国家计量标准，复现单位量值，研制国家重要有证标准物质。研究、建立和负责维护国家守时系统。开展量值传递和溯源工作。
（四）开展计量基准、计量标准和标准物质的国际量值比对，实现国际等效。开展国内量值比对工作，承担计量技术机构考核、计量标准考核和能力验证工作，承担测量方法和测量结果的可靠性评价工作。
（五）承担国家质检中心、国家级重点实验室等技术机构的量值溯源工作，承担计量器具型式评价实验和产品质量监督抽查工作。
（六）开展高新技术和新发展领域量值溯源体系和相关技术的研究工作；开展工程计量测量仪器设备的研究与开发。
（七）承担相关国际建议、国际标准和国家标准研究和制修订工作，承担相关计量技术规范的制修订，开展测量数据和方法的分析与验证。
（八）开展对法定计量技术机构的技术指导，承担对高级计量专业人才的培养工作。
（九）承担与本院职责有关的对外合作与交流工作。
（十）承办总局交办的其他事项。
中国计量院拥有和平里和昌平两个院区。其中，和平里院区占地7.4万平方米，建筑面积6.1万平方米，主要用于保存国家计量基准标准，开展量值传递服务。
