Die PTB ist das deutsche nationale Metrologieinstitut. Es hält wissenschaftliche und technische Dienste auf dem Feld der Metrologie vor, indem es Messungen mit geringster Meßunsicherheit und höchster Zuverlässigkeit gewährleistet. Die Arbeitsbereiche der PTB sind Grundlagen der Metrologie, Meßtechnik für die Industrie, gesetzliches Meßwesen und internationale Zusammenarbeit.

Die Kernkompetenzen der PTB sind die Realisierung und Verbreitung der SI-Einheiten, Entwicklung von meßtechnischen Normalen und von genauen, zuverlässigen und rückführbaren Meßmethoden. Die PTB ist aktiv in nationalen und internationalen Normungsorganisationen.

Auf dem Gebiet der Mikro- und Nanotechnologie sind seit einer Reihe von Jahren Arbeiten durchgeführt worden im Bereich der Messung von geometrischen und optischen Größen mit Meßunsicherheiten in der Größenordnung von Nanometern und der Messung der magnetischen und chemischen Eigenschaften von dünnen Schichten. Eine Reihe von Projekten wurden auf diesen Gebieten durchgeführt, die von verschiedenen Organisationen unterstützt worden sind.