Djelatnost Državnog zavoda za mjeriteljstvo vezana za temeljno mjeriteljstvo uključuje:
proglašavanje državnih etalona, obavljanje upravnih i stručnih poslova u vezi s državnim etalonima i usklađivanje rada nacionalnih umjernih laboratorija,
planiranje, organiziranje, koordiniranje i provođenje poslova razvoja nacionalnog sustava temeljnog mjeriteljstva,
osiguravanje sljedivosti mjerenja u Republici Hrvatskoj i provođenje umjeravanja etalona i mjerila,
ostvarivanje, čuvanje i održavanje državnih mjernih etalona i osiguravanje njihove sljedivosti prema međunarodnim etalonima,
obavljanje poslova istraživanja i razvoja u području temeljnoga mjeriteljstva,
obavljanje poslova nacionalnih umjernih laboratorija koji se po potrebi uspostavljaju u okviru DZM-a,
usklađivanje i nadzor nad nacionalnim umjernim laboratorijima koji su izvan DZM-a,
predstavljanje Republike Hrvatske u međunarodnim mjeriteljskim organizacijama za temeljno mjeriteljstvo i osiguravanje izvršenja zadaća koje proizlaze iz članstva u tim organizacijama
Djelatnost DZM-a na poslovima temeljnog mjeriteljstva temelji se na raspodjeljenom konceptu u kojem je, uz laboratorije u sastavu samog DZM-a, određeni broj nacionalnih umjernih laboratorija (NUL-ova) ugovorno vezan s DZM-om. U većini NUL-ova njeguje se dugogodišnja praksa umjeravanja na visokim razinama točnosti uz kontinuiran znanstvenoistraživački rad na području temeljnog mjeriteljstva.