量子基准是用一些特定的原子系统中的量子效应来定义单位的量值的计量基准。

宏观物体中的微观粒子如果处于相同的微观态，其能量处于同一能级上具有相同的确定值，当粒子在不同能级之间发生量子跃迁时，将伴随着吸收或发射能量等于能级差的电磁波能量子。利用量子跃迁现象来复现计量单位，就可以从原则上消除各种宏观参数不稳定产生的影响，所复现的计量单位不再会发生缓慢漂移，计量基准的稳定性和准确度就可以提高，并且，量子跃迁现象可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生，因此用量子跃迁复现计量单位对于保持计量基准量值具有高度连续性的价值。

量子计量基准具有准确度高、可在多个地点复现等一系列显著优点，目前，长度、时间、电学等方面的量子基准已逐步建立。

量子基准还有其局限性，从八十年代起，人们又不断探讨另一种更好的方法，即用基本物理常数来作为计量基准，这样不仅有极高的准确度和稳定性，而且普适性极强，但这些工作难度非常大，还需长时间的艰苦实践。