我们研究单位制的数学结构及其之间的关系。纵观整个单位制集合，我们可以找到一个数学结构，称为预先订购（或准阶). 对于某些成对的单位系统，存在一种预序关系，使得一个单位系统可以转移到另一个单位系。只有当后一种系统中可区分的所有数量在前一种系统内始终可区分时，才能进行转移（或转换）。利用这种结构，我们可以系统地比较不同单位系统中的表示。特别是，单位系统的等价类（EUS）起着重要作用，因为物理量和方程的表示在属于EUS的单位系统中具有相同的形式。每个EUS都对数量维度进行了唯一定义。欧盟形成了部分订购的设置。使用这些数学结构，单元系统和EUS被系统地分类并组织为层次树。
