Metoda, dzięki której wartość wielkości mierzonej otrzymuje się bezpośrednio, bez potrzeby wykonywania dodatkowych obliczeń opartych na zależności funkcyjnej mierzonej wielkości od innych wielkości. Równanie tej metody ma postać
Y= c •X
gdzie:
Y – surowy wynik pomiaru,
c – stała przyrządu (zwykle c = 1)
X – wartość odczytana.
Metoda pomiarowa pozostaje bezpośrednia nawet wówczas, gdy trzeba wykonania pomiarów uzupełniających dla określenia wartości wielkości wpływowych, w celu wprowadzenia odpowiednich poprawek (np. poprawki na temperaturę). Metodą tą realizowane są na przykład pomiary masy wagą uchylna, pomiary długości przymiarem kreskowym czy też mikrometrem.
Metoda pomiarowa pośrednia polega na tym, że wartość wielkości mierzonej otrzymuje się pośrednio z pomiarów bezpośrednich innych wielkości związanym odpowiednio znaną zależnością z wielkością mierzoną. Przykładem realizacji tej metody jest pomiar gęstości ciała na podstawie pomiarów jego masy i objętości, a w pomiarach długości, pomiar średnicy wałka na podstawie pomiaru długości cięciwy i jej strzałki.
Metoda polegająca na bezpośrednim wyznaczaniu wartości pewnej liczby wielkości albo na pośrednim wyznaczaniu wartości tych wielkości grupowanych w różnych kombinacjach, co wymaga rozwiązań odpowiednich układów równań, jest metodą złożoną. Ogólnie może to być następujący układów równań
Metoda ta jest wykorzystywana na przykład do pomiaru masy poszczególnych odważników kompletu, gdy znana jest masa jednego z nich i gdy są znane wyniki porównań mas różnych możliwych kombinacji odważników. W pomiarach długości i kąta metodę tę stosuje się, na przykład do wyznaczania odchyłki kąta prostego trzech kątowników, przez wzajemne porównanie par tych kątowników ustawianych na płycie pomiarowej.
Sposób porównywania bardziej różnicuje metody pomiarowe niż sposób otrzymania wyniku. I tak, rozróżnia się metodę podstawową i kilka odmian metod porównawczych. Można też spotkać inny podział metod porównawczych Z. Orzeszkowski Metody porównawcze dzieli się na trzy grupy, a mianowicie: metody bezpośredniego porównania, metody różnicowe i metody pośredniego porównania oraz wyodrębnia z metody zerowej metodę kompensacyjną i metodę komparacyjną. Zgodnie z wcześniejszym opisem, poszczególne metody definiuje się następująco
