Definisi kalibrasi menurut ISO / IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM) adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu.
Dengan kata lain: kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.
Nilai yang sudah diketahui ini biasanya merujuk ke suatu nilai dari kalibrator atau standar, yang tentunya harus memiliki akurasi yang lebih tinggi daripada alat ukur yang ditest (biasa disebut unit under test atau UUT). Ini sesuai dengan salah satu tujuan kalibrasi adalah untuk mencapai ketertelusuran pengukuran atau menjaga agar traceability link ini tidak putus.

Filosofi Kalibrasi

1. Setiap instrumen / peralatan pengukuran harus dianggap tidak cukup baik.
2. Setelah ada bukti melalui kalibrasi dan pengujian yang memberikan data kalibrasi kalibrasi / pengujian memuaskan, baru percaya bahwa peralatan tersebut baik.
3. Jadi walaupun alat tersebut baru, harus tetap dikalibrasi terlebih dahulu sebelum digunakan.

Manfaat Kalibrasi adalah untuk :

• Menjaga kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesefikasinya
• Mendukung sistem mutu yang diterapkan di industri. Ini yang pada awalnya paling populer menjadi pendorong orang atau industri mau mengkalibrasi alatnya. ISO 9000 mensyaratkan semua alat ukur yang terkait dalam produksi harus dijamin mutu keakuratannya. Dan salah satu tool utama untuk ini adalah dengan melakukan kalibrasi. 
• Dapat mengetahui penyimpangan harga benar dengan harga yang ditunjukkan alat ukur. Kalau ini memang menjadi alasan yang teknis sifatnya, dan teknisi saja yang biasanya 

Konsep Kalibrasi

• Kalibrasi merupakan kegiatan untuk memastikan hubungan antara harga atau nilai (besaran yang diukur) yang ditunjukkan oleh peralatan pengukuran atau sistem pengukuran atau harga yang diabadikan pada bahan ukur dengan harga sebenarnya.
• Kalibrasi adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen pengukur atau sistem pengukuran atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan yang berkaitan dengan besaran yang diukur pada kondisi tertentu. 
• Menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai konvensional penunjukan suatu instrument ukur.

Prinsip Dasar Kalibrasi

1. Adanya obyek Ukur (unit under test).
2. Adanya calibrator (alat standar kalibrasi).
3. Adanya prosedur / metode standart (mengacu ke standart kalibrasi internasional atau prosedur yang dikembangkan sendiri oleh laboratorium yang sudah teruji (diverifikasi)).
4. Adanya operator / teknisi (dipersyaratkan operator / teknisi yang mempunyai kemampuan teknis kalibrasi (bersertifikat)).
5. Lingkungan yg dikondisikan (Suhu dan kelembaban selalu dikontrol), gangguan faktor lingkungan luar selalu diminimalkan & sumber ketidakpastian pengukuran. Andaipun tidak bisa dikondisikan, misalnya terjadi saat kalibrasi dilakukan di lapangan terbuka, maka faktor lingkungan harus diakomodasi dalam proses pengukuran dan perhitungan ketidakpastian.

Hasil Kalibrasi antara lain:

• Nilai obyek ukur.
• Nilai koreksi / penyimpangan.
• Nilai ketidakpastian pengukuran (besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran, dievaluasi setelah ada hasil pekerjaan yang diukur & analisis ketidakpastian yang benar dengan memperhitungkan semua sumber ketidakpastian yang ada di dalam metode perbandingan yang digunakan serta besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran).
• Sifat metrologi lain seperti faktor kalibrasi, kurva kalibrasi.
• Sertifikat ini tidak baku bentuknya, minimal harus dapat memberikan informasi tentang seberapa sehat alat ukur milik customer yang dikalibrasi. Artinya, kita bisa menambahkan banyak keterangan yang diperlukan, bahkan bisa saja ditambahkan foto, gambar, hasil analisa khusus, nilai TUR (Test Uncertainty Ratio), bahkan bisa saja melampirkan laporan kinerja calibrator yang digunakan dalam proses ini.

Catatan : TUR adalah perbandingan antara ketidakpastian karakteristik instrumen yang dikalibrasi terhadap ketidakpastian instrumen kalibratornya (spesifikasi alat bisa dianggap sebagai ketidakpastian terbesar).

Mampu Telusur

• Konsep ketertelusuran pengukuran dapat diartikan secara sederhana yaitu alat ukur yang digunakan untuk pengukuran harus terkalibrasi terhadap alat ukur lain yang sejenis yang dapat berfungsi sebagai acuan.
• Selanjutnya alat acuan tersebut harus terkalibrasi terhadap acuan yang lebih akurat.
• Demikian seterusnya sampai pada acuan yang paling akurat yang umumnya berupa standart nasional.
• Kalibrasi dikatakan tertelusur, jika setiap mata rantai pengukuran yang menuju ke standart nasional / internasional yang terdokumentasi serta ada bukti mengenai personil yang melakukan kalibrasi, nama alat ukur yang digunakan, dan hasil estimasi ketidakpastian pengukuran.
• Setiap pekerjaan kalibrasi harus dilakukan oleh organisasi yang terbukti memiliki kompetensi teknis yang dipersyaratkan, memiliki perelengkapan yang memadai, dan menjalankan sistem mutu SNI 19-17025-2000 secara efektif.

Mampu telusur  adalah sifat dari suatu hasil pengukuran yang dapat dikaitkan dengan standart tertentu yang tepat, umumnya standart nasional atau internasional, melalui rantai pembandingan yang tidak terputus.

Konsep Harga Benar
Harga benar (true value) adalah konsep ideal dan tidak dapat diketahui dengan pasti. Dalam prakteknya harga ini diganti oleh dengan harga yang diabadikan pada standart dan kemudian secara internasional diambil sebagai harga yang benar.
Contoh :

• Satuan panjang : meter (m)

Satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum pada waktu 1 per 299 792 458 detik (CGPM ke 17, 1983). CGPM : General Conference On Weights And Measures

• Satuan massa : kilogram (kg)

Satu kilogram adalah massa prototip kilogram internasional (CGPM ke 1, 1989)

Selang Waktu Kalibrasi
Selang waktu kalibrasi alat ukur tergantung pada karakteristik dan tujuan pemakaiannya. Ditinjau dari segi karakteristiknya, makin tinggi kualitas metrologi makin panjang selang waktu kalibrasinya. Jika ditinjau dari tujuan pemakaiannya, semakin kritis dampak hasil ukurnya semakin pendek selang kalibrasinya.
Jadi selang waktu kalibrasi dipengaruhi oleh :

• Jenis alat ukur
• Frekuensi pemakaian
• Pemeliharaan

Penentuan selang waktu kalibrasi biasanya dinyatakan dalam beberapa cara :

• Dinyatakan dalam waktu kalender, misal 6 bulan sekali, setahun sekali, dan seterusnya.
• Dinyatakan dalam waktu pemakaian, misalnya 500 jam pakai,  1000 jam pakai, 5000 jam pakai, dan seterusnya.
• Kombinasi cara pertama dan kedua di atas, misalnya 6 bulan sekali atau 500 jam pakai, tergantung mana yang lebih dahulu.

Institusi Kalibrasi
Kegiatan kalibrasi dapat dilakukan oleh instansi teknik / laboratorium milik pemerintah atau swasta. Untuk dapat membuktikan kemampuan teknisnya, laboratorium tersebut harus mengikuti / menerapkan persyaratan kompetensi yang ada pada ISO 15189, tentang “Persyaratan khusus untuk mutu dan kompetensi laboratorium medik” atau ISO 17025 untuk "persyaratan mutu dan kompetensi laboratorium penguji dan kalibrasi", dan seterusnya.
Kalibrasi di Indonesia terdiri dari :

• Kalibrasi Teknis, adalah kalibrasi peralatan ukur yang tidak berhubungan langsung dengan dunia perdagangan dan dilakukan oleh laboratorium kalibrasi terakreditasi KAN (diakui secara nasional).
• Kalibrasi Legal, adalah kalibrasi peralatan ukur untuk keperluan perdagangan dan dilakukan oleh Direktorat Metrologi-Deperindag.