以自然物为度量衡基准者，还有另一种情形，就是以动物或人的毛发为最小长度单位。例如《孙子算经》提到：“蚕吐丝为忽，十忽为秒，十秒为毫，十毫为厘，十厘为分。”《易纬·通卦验》：“十马尾为一分。”《说文解字》：“十发为程，十程为分。”对于这些说法，吴承洛所着《中国度量衡史》认为，这是度量衡小单位的假借命名方法，并非度量衡定制的本法。但无论如何，它所体现的，是以自然物为度量衡基准的指导思想。
除此之外，古人还用粟米作为度量衡基准，规定1粟为1分，6粟为1圭。这些，都是用自然物作为度量衡基准的实例。用自然物作为度量衡基准，这是计量发展过程中的一种选择。现代国际单位制中的基本长度单位米，在19世纪初被定义为通过巴黎的地球子午线长的四千万分之一，这是以自然物作为度量衡基准的典型例子。
以自然物为计量基准，在古代科学条件下，有其不足之处。因其所取自然物难以做到整齐划一，这就使得标准本身缺乏权威性、统一性。即如经过巴黎的地球子午线而言，日积月累，其长度也会变化，这就使得据此制定的长度标准与当初的标准产生偏差。正是由于这诸多因素，使得古人又进行了以人造物为度量衡基准的尝试。
以人造物为度量衡基准的做法，与手工业技术的进步分不开。中国的手工业技术，到商周时，已经有很大发展。例如，据史书记载，西周时，陶工已经成为专门行业，各种陶器的容积和大小尺寸也都趋于规格化。规格化的陶器，自然是度量衡进步的结果，但它同时又可以为度量衡提供基准。现存的先秦量器，基本上都是铜量和陶量，它们都是人造物，其中有些具有度量衡标准器的作用。
除了陶器以外，西周还有许多玉器。这些玉器主要是贵族用以区别尊卑贵贱的礼器。它们不仅制作精细，而且还有严格的尺寸要求。正因为如此，古人选择其中某些器物作为度量衡基准。例如《考工记·玉人》即曾提到：“璧羡度尺，好三寸，以为度。”这里所说的“璧”是一种玉璧。“好”，指璧的孔径。“羡”，据东汉郑玄的注解，表示延长之意。即是说，这种玉璧本来应该孔3寸、外径9寸，现在让这种璧在某个方向上延长1寸，与其垂直的方向上缩短1寸，成为长1尺、宽8寸、内径3寸的玉器。这种玉器就提供了一种度量基准，成为天子的“量物之度”了。
此外，还有用钱币作为度量衡基准的。因为钱币是一种重要交易媒介，在社会生活中很常见，而其制作轻重大小又有一定之规，故可用来考订度量衡。但是所有这些方法，在古人心目中，都不是考订度量衡基准的根本方法，古人所推崇的，是传统的乐律累黍说。
所谓乐律累黍说，是古人为制订度量衡基准而发明的一种学说。这种学说的基础在于他们对音律的认识。古人认为，音律与万事万物都有关系。正如司马迁在《史记·律书》中所说：“王者制事之法，物度轨则，壹禀于六律。六律为万事根本焉。”六律就是指的音律。中国古代传统上用的是十二音律，这十二音律又分为六律和六吕。单提六律，就可以作为音律的代名词。司马迁这段话意思是说：帝王们制定各种规章制度、测量准则，全都来自于音律，音律是万事万物的根本。由此，度量衡的基准：也应该来自于音律。
度量衡与音律相关的思想，早在先秦时期即已存在，但真正使其形成系统理论的，则是西汉末年的刘歆。刘歆曾受王莽之命，组织一班人考订度量衡制度，历时两年多，制作了一批度量衡标准器，并总结出了一套成体系的度量衡理论。《汉书·律历志》详细记载了刘歆的这套理论：“度者，分、寸、尺、丈、引也，所以度长短也。本起黄钟之长，以子谷柜黍中者，一黍之广度之，九十分黄钟之长。一为一分，十分为寸，十寸为尺，十尺为丈，十丈为引，而五度审矣。”这是说，测量长度的单位主要有5个，即分、寸、尺、丈、引，它们是用来测量长短的，其基准来自黄钟律管的长度。能发出黄钟音律的开口笛管，其长度为9寸。这一长度可以通过某种谷子的参验校正得以实现。具体方法是选择个头适中的这种黍米，1个黍米的宽度是1分，90个排起来，就是90分，正好是黄钟律管的长度。这一长度就是度量衡基准，由它可以确定不同的长度单位。它们的换算关系是：
1引=10丈
1丈=10尺
1尺=10寸
1寸=10分。小于分的单位，还有厘、毫、丝、忽等，均是十进位换算。
古人认为能吹出黄钟音律的开口笛管的长度是一定的，因此拿它做度量衡的基准。这一做法有一定的科学道理，因为笛管长度与其所发音高确实相关，一旦管长变化，必然引起音高变化，这是人耳可以感觉到的，从而可以采取相应措施，确保选定管长的恒定性，这就使得它有资格作为度量衡基准。但另一方面，对一个笛管而言，它所发出的音高是否黄钟音律，不同的人可能有不同理解，这就带来了标准的不确定性。为此，古人又用子谷柜黍作为中介物，通过对它的排列，获得长度基准。在这里，度量衡的长度基准是黄钟律管，黍米的参验只是一种辅助基准。
以黄钟律管长为基准的思想，在古代中国由来已久。但对其具体数值，却有不同的说法，有认为1尺的，有认为9寸的，也有认为8寸1分的。但自从《汉书·律历志》采纳了刘歆的说法以后，黄钟管长9寸之说，就被历代正史《律历志》所接受，成了后世度量衡制订者的公认数据。
黄钟律管不但提供了长度基准，而且还提供了容积标准。《汉书·律历志》引述刘歆的理论说：“量者，龠、合、升、斗、斛也，所以量多少也。本起于黄钟之龠，用度数审其容，以子谷柜黍中者千有二百实其龠，以井水准其概。合龠为合，十合为升，十升为斗，十斗为斛，而五量嘉矣。”这是说，量器的标准单位有5个，分别是龠、合、升、斗、斛，是用来量多少的。它们的基准来自于黄钟之龠。所谓黄钟之禽，是指这种龠的大小是用黄钟律管定出的长度基准来规定的。龠确定以后，再由龠进一步得到其他各量。它们的换算关系是：
1斛=10斗1斗=10升1升=10合1合=2龠
黄钟之龠的大小也可以通过子谷柜黍的参验校正而得到。具体方法是，选择1200个大小适中的黍子，放在龠内，如果正好填平，那么这个龠就是黄钟之龠。
另外，黄钟律还能为重量单位提供基准，《汉书·律历志》接着引述刘歆的理论说：“权者，铢、两、斤、钧、石也，所以称物平施，知轻重也。本起于黄钟之重，一龠容千二百黍，重十二铢，两之为两，二十四铢为两，十六两为斤，三十斤为钧，四钧为石。”即是说，称重也有5个标准单位，分别是铢、两、斤、钧、石。它们的来源是所谓的黄钟之重。因为由黄钟律管可以得到长度基准，由长度基准可以定出量器基准。量器基准确定以后，它所容纳的某种物质的重量也就随之确定，这个重量就可以作为衡器基准。所以，衡器的基准也来自于黄钟律。对此，古人同样是用子谷柜黍的参验校正而得到的。他们认为，黄钟之龠恰好能容1200粒黍子，这1200粒黍子的重量就是12铢。铢的大小得到以后，其余的也就不难得到。其换算关系：
1石=4钧1钧=30斤1斤=16两1两=24铢
通过刘歆的论述，我们知道，在古人心目中，度、量、衡三者，就是这样与黄钟律建立了自己的关系的。
古人努力为度量衡寻找统一的基准，这种精神令人钦敬。他们提出的上述理论就内涵而言也被后人身体力行，但实践的效果却不能令人满意。对此，吴承洛先生在《中国度量衡史》一书中分析说：“律管非前后一律，管径大小既无定律，又发声之状态前后亦非一律，由是历代由黄钟律以定尺度之长短，前后不能一律，以之定度量衡，前后自不能相准。以声之音，定律之长，由声以定度量衡，其理论虽极合科学，而前后律管不同，长短亦稍有差异，故及至后世已发现再求之黄钟律难得其中，再凭之积柜黍，不可为信。”吴承洛的评价是客观的。中国历代度量衡单位量值变化很大，其中虽有很多社会的、经济的原因，但乐律累黍的方法的不确定性，则毫无疑问是其技术原因之一。
度量衡的管理
在古代各种计量管理中，古人对度量衡管理最为重视，积累了丰富的经验，形成了一定的制度。这一切，早在西周时期，就已经开始了。
从现存各种资料来看，西周是一个十分讲究礼仪制度的朝代。庙堂的建造、器物的陈设、田地的分割、车辆的制作，一器一物，无不要求符合制度。而制度的订立和监督施行又离不开度量衡。《礼记·明堂位》说：“周公制礼作乐，颁度量，而天下大服。”《周礼·夏官司马》说：“合方氏，掌达天下之道路，通其财利，同其数器，壹其度量。”从这些记载来看，在西周，度量衡是由国家权威统治者颁行的，并由专门的官员负责管理。这一做法，为后世历代王朝所继承，成了古人为使度量衡具有权威性而奉行的一种传统措施。
西周度量衡管理的具体条例，在现存的文献中尚未发现，但从多处有关记载中可知，西周时期确已形成一套度量衡管理制度，并且这一制度随着朝代变迁也有相应的发展变化。春秋战国时期，诸侯割据，统一的度量衡制度不复存在，但各诸侯国仍竭力保持自己度量衡制度的一致。为了做到这一点，许多诸侯国都制订了相应的法律，并开始将其铸刻在有关器物上。在现存的先秦量器上，很多都有铭文，其中1857年在山东省胶县灵山卫出土的齐国子禾子铜釜、陈纯铜釜、左关铜和是现在存有铭文、能说明年代和量值的最早的量器。这三件量器上的铭文，都规定了明确的校量制度和管理措施，并对违反者视其情节轻重，予以相应惩罚。陈纯铜釜还将监制人名和制器人名铸在器物上。其他诸侯国也有类似的量器出土。这些情况表明，战国时期对度量衡从器物的制造、使用，到校测，都有了具体规定和措施。
更为完善的度量衡管理制度，则产生于战国时的秦国。早在秦孝公(公元前361一前338年在位)执政时，秦国就在商鞅的主持下，推行了“平斗桶、权衡、丈尺”之法。1976年，在湖北省云梦县出土了千余支战国时期的秦律竹简，其中涉及到度量衡管理的占一定比重。例如《工律》条规定，在县和管理官营手工业的工室里使用的度量衡器具，要由官府或专职人员校正，至少每年校正一次。所有的度量衡器在领用前，都必须经过校正。除此之外，秦律还严格规定了有关度量衡器具允许误差的标准和超出标准的处罚办法。例如根据《效律》条的记载，对于衡器，石(当时的120斤)不准确，误差在16两以上，罚有关官员1副铠甲；介于16两和8两之间者，罚1副盾牌。半石(当时的60斤)不准确，误差在8两以上，罚1副盾牌。称黄金所用的小型权衡器不准确，误差在半铢(约合今0.3克)以上，罚1副盾牌。对于量器，也有类似的规定。这些规定，与今天国家对各种计量器具检定规程中关于允许误差范围的规定极为类似。
对于度量衡的管理，历代统治者大都十分重视，并各有其具体规定。例如唐代法律规定，校正度量衡时，结果出现偏差，不合规定者，打70大棍；监管人员未察觉者，打60大棍，知情者同罪。这是对校验人员的处罚规定。再如明代规定，对于度量衡，要小心谨慎地进行校斟，校斟以后，将合格的度量衡标准器颁发下去，悬挂在市场上，处罚那些不合标准的人们。另外，对于商人利用度量衡做手脚、搞欺诈的行为，明代法律也明确规定了处罚办法，并且严格要求定期校验。明律规定，即使斛斗秤尺都符合标准，但未按规定经官府校勘印烙者，也要“笞四十”。清代法律的有关规定与此大致相同，但对仓库官吏犯此法者，规定了更严厉的处罚。严格的管理是保持度量衡制度稳定的必要条件，古人的实践充分证明了这一点。
古人对度量衡不仅有严格的管理制度，而且在检定度量衡器具时还有一定的时间要求。《吕氏春秋·仲春纪》记载说：“仲春之月，日夜分，则同度量，均衡石，角斗桶，正权概。”《仲秋纪》说：“仲秋之月，日夜分，则一度量，平权衡，正钧石，齐斗甬(斛)。”古人认为，春分秋分之时，日夜均等，是校正度量衡器具的理想时期。古人的这一看法是有道理的，因为这两个时节，“昼夜均而寒暑平”，气温冷热适中，校正时不会受温度变化影响。可见，古人对校验度量衡器具时外界条件的影响非常重视，并根据他们对于自然规律的了解，做了比较好的选择。
另外，为保证经校准后的器具不再变形，对制造度量衡器的材料也有一定要求，古人选择的是铜。《汉书·律历志上》载：“凡律度量衡用铜者……铜为物之至精，不为燥湿寒暑变其节，不为风雨暴露改其形。即是说，铜不受外界条件变化的影响，抗腐蚀性强，因此应以铜为原料去制造度量衡标准器。古人所说的铜，往往指的是青铜，即铜锡合金，而青铜在其强度和抗腐蚀性能方面确有其独到之处。当然，青铜也热胀冷缩，“为燥湿寒暑变其节”，但其变化量很小，古人不知。在古人所接触到的有限的几种金属中，从成本及性能两方面来考虑，以青铜为制作度量衡器原料，的确是最佳选择。现存的一些秦汉青铜量器，历时已两千多年，仍保持着完好的形状，这充分证明了古人选择的正确。
度量衡大小制的形成
三国鼎立时期，度量衡制度基本沿用前代，无大变化。
两晋南北朝是中国历史上的动乱时期，国家处于分裂状态，政权更迭频繁。在这种社会背景下，统一的度量衡制度不复存在，中国度量衡的发展，步入了它的混乱时期，度量衡的量值出现了急剧增长的局面。
据吴承洛研究，中国古代度量衡量值增长幅度的变化，自王莽的新朝开始，大致可分为三个时期。他说：“自新莽始，中国度量衡增率之变化，可分为三期：后汉一代度理衡之制，一本莽制，所有量之变化乃由无形增替所致，是为变化第一期；南北朝之世，政尚贪污，人习虚伪，每将前代器量，任意增一倍或二倍，以致形成南北朝极度变化之紊乱情形，至隋为中止，是为变化第二期；唐以后定制，大约均相同，其有所变化，亦由实际增替所致，非必欲大其量，以多取于人，自唐迄清，是为变化第三期。”（《中国度量衡史》）
吴承洛还分析了度量衡三者各自单位量值在不同时期的具体增长幅度。他认为，就尺度而言，在上述变化的长一期，单位量值增幅约为5%，第二期则达25%，第三期约为10%。三期累计增长幅度约为40%。就量器而言，其量值的增长幅度更大。在第一期，增递率约为3%，第二期则高达200%，第三期亦与之类似，累计增长率约为400%。权衡器单位量值增长幅度则介于度、量之间。在上述变化的第一期，权衡单位量值基本没有变化，第二期则增长200%，第三期也基本上没有什么变化。吴承洛所得出的这些数据，随着出土度量衡器物的增加，可能会有某些变化，但他所描述的度量衡量值变化的历史过程，则无疑是准确的。
