Mezinárodní prototyp kilogramu byl válec ovýšce iprůměru 39mm vyrobený ze slitiny 90% platiny a10% iridia.^[3] Podle něj byly vyrobeny co možná identické kopie, které uchovávají příslušné instituty vrůzných státech. Těchto kopií bylo vyrobeno celkem 80. VČesku uchovává tento státní etalon (kopie č.67) Český metrologický institut.^[4] Materiál pro zhotovení prototypu byl volen podle následujících kritérií:^[5]

• odolnost proti korozi,
• vysoká hustota (omezení vlivu vztlaku při měření ve vzduchu),
• dobrá elektrická vodivost (eliminace vlivu statické elektřiny),
• nízká magnetická vodivost – diamagnetismus (omezení nežádoucích magnetických vlivů – přitažlivosti),
• tepelná stabilita,
• tvrdost (odolnost proti otěru).

Podle rozhodnutí 3 Generální konference pro míry a váhy z roku 1901 byl kilogram definován jako jednotka hmotnosti takto:^[6]

• S přihlédnutím k rozhodnutí Mezinárodního výboru pro míry a váhy ze dne 15. října 1887, podle kterého je kilogram definován jako jednotka hmotnosti,
• s přihlédnutím k rozhodnutí obsaženém ve schválení prototypů metrického systému, jednoznačně přijatém Generální konferencí pro míry a váhy dne 26. září 1889
• a vzhledem k nutnosti ukončit nejednoznačnosti, které v současné praxi stále existují ohledně významu slova váha, které se někdy používá pro hmotnost a někdy pro mechanickou sílu,

Konference vyhlašuje, že:

1. Kilogram je jednotka hmotnosti; je roven hmotnosti mezinárodního prototypu kilogramu.
2. Slovo váha označuje kvantitu stejné povahy jako síla: váha tělesa je součinem jeho hmotnosti a tíhového zrychlení; jmenovitě normální váha tělesa je součin jeho hmotnosti a normálního tíhového zrychlení.
3. Hodnota normálního tíhového zrychlení přijatá Mezinárodní službou pro míry a váhy je 980,665 cm/s².

CGPM, Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of g_n

Kilogram byl poslední jednotka SI, která byla definovaná pomocí prototypu, ane fyzikální definicí.^[3] Kilogram byl zvolen tak, aby odpovídal hmotnosti 1litru vody prosté vzduchu při teplotě, při které má voda maximální hustotu (3,98°C), při normálním atmosférickém tlaku (760mm Hg). Tato původní definice však měla závažné nedostatky, obsahuje totiž kruhovou závislost: jednotka hmotnosti se zde definuje spomocí tlaku, který je ovšem definován prostřednictvím hmotnosti. Kvůli těmto problémům byl tedy kilogram vroce1889 definován na základě prototypu, který byl ovšem vyroben tak, aby kilogram přibližně vyhovoval původní definici. Při výrobě původního standardu však došlo kmalé odchylce, která způsobila, že 1kilogram vody nemá objem přesně 1litr, ale 1,000028l. Definice prototypem měla i další problémy.

Znejasných příčin za posledních 100let prototyp ztratil přibližně 50mikrogramů. Jelikož kilogram byl definován jako aktuální hmotnost prototypu, změnila se tím idefinovaná velikost kilogramu aznamená to, že objekt, který měl před 100lety hmotnost 1000kg avůbec se od té doby nezměnil, má dnes hmotnost cca 1000,00005kg.

Jednou zpříčin změny hmotnosti mohla být ztráta atomů vodíku, které se do slitiny dostaly jako parazitní příměsi při její přípravě. Další, ikdyž dovozovanou příčinou byl lidský faktor, kdy při opakovaném, ijemném, čištění prototypu nebo při jeho používání (vážení) vprůběhu 100 let byl prototyp prostě odřen, atím mírně ztratil na hmotnosti. Toto vysvětlení je však málo pravděpodobné, protože pozorovaná ztráta hmotnosti narůstá v závislosti na čase, nikoli v závislosti na množství operací (čištění, měření atd.) s prototypem prováděných. Přitom není úplně jasné, jestli se jedná oskutečnou ztrátu hmotnosti právě tohoto hlavního mezinárodního prototypu; situace může být iopačná, kdy zneznámé příčiny narostla hmotnost ostatních národních prototypů (zvažuje se např. vázání atmosférické rtuti na platinu). Do přesnosti měření vstupuje ipřesnost tzv. komparačních vah (prototypy nelze vážit absolutně).^[7]

U definice jediným prototypem hrozila teoretická možnost, že by tento prototyp mohl být ztracen nebo zničen. Nová, ryze fyzikální definice, poskytla možnost jej kdykoli akdekoli znovu vyrobit.

Definici prototypem nelze předat na dálku, např. v hypotetické situaci, kdy by bylo potřeba kilogram popsat někomu, kdo se nemůže dostat k prototypu (například obyvatelé vzdálené planety). Čistě fyzikální definici je možné prostě odeslat jako zprávu aorealizaci prototypu (případně konverzi na své jednotky) se již adresát postará sám.

Pevným stanovením Planckovy konstanty by spomocí kvantové fyziky arelativistického vztahu mezi energií ahmotností 👁 {\displaystyle E=hf=mc^{2}}
bylo možno definovat jednotku hmotnosti. Možnou realizací jsou wattové váhy (anglicky watt balance), které porovnávají tíhu tělesa smagnetickou silou. Aby bylo možno tento postup použít, je potřeba dosáhnout relativní nejistoty měření asi 1×10⁻⁸, v současné době se dosahuje nejistoty asi 5,2×10⁻⁸.^[8]

Generální konference pro míry a váhy schválila změnu definice založené na Planckově konstantě na svém 26.zasedání ve Versailles 16. listopadu 2018.

Nanogram (značka ng) je jedna tisícina mikrogramu.

Mikrogram (značka μg) je tisícina miligramu (miliontina gramu, tzn.miliardtina kilogramu). Vběžném životě je to příliš malé množství, aby mělo nějaký praktický význam. Běžně se však používá při sledování výskytu superstopových množství látek vpřírodě (například některé vzácné prvky se v mořské vodě vyskytují vřádu koncentrací μg/l, doporučená denní dávka vitaminuB12 je 2,5μg) nebo vjaderné fyzice při udávání obsahu krátkodobě žijících izotopů (μg/kg nebo dokonce μg/t).

Miligram (značka mg) je tisícina gramu, tzn.miliontina kilogramu. Používá se nejčastěji vchemii či lékařství, například obsahy běžných kovových prvků jako je měď nebo zinek se vživočišných arostlinných tkáních pohybují vřádu jednotek až stovekmg/kg. Obsahy alkalických kovů nebo typických aniontů jako uhličitany se vminerálních vodách obvykle uvádějí vmg/l.

Gram (značka g) je definován jako jedna tisícina kilogramu. Dnes se často využívá jako jednotka pro vážení přísad při vaření anákupu potravin. Cena pro potraviny prodávané vmenším množství než jeden kilogram bývá běžně uváděna jako cena za 100g. Také údaje oobsahu asložení jednotlivých potravin bývají vztahovány khmotnosti 100g atudíž odpovídají procentům hmotnosti. Gram je základní jednotkou hmotnosti ve starší soustavě CGS.

Dekagram (oficiální značka vsoustavě SI je dag, ale vběžném životě se častěji používá zastaralé označení dkg) je 10 gramů, tedy jedna setina kilogramu. Je to jednotka používaná převážně vmaloobchodě spotravinami. Čech mluvící hovorovou češtinou kupující množství menší než jeden kilogram většinou definuje požadované množství vdekagramech (hovorově deka: např. 20deka šunky). Přestože jednotková cena se vmaloobchodě zpravidla udává na 100gramů nebo na kilogram, český zákazník kupuje na deka.

Hovorově metrák, odpovídá 100kg. Značí se q.

Tuna (značka t, někdy Mg) je jednotka hmotnosti, která nepatří do soustavy SI, avšak může se používat spolu sjednotkami SI. Odpovídá 1000kilogramům a znamená totéž co megagram (Mg, 10⁶g. Pozor! neplést s mg, což je miligram, 10⁻³g). Vyšší řády hmotností se často vztahují ktuně (kilotuna, megatuna).

Jednotka tuna se používá např. v dopravním značení pro vyjadřování povolené hmotnosti vozidla.

Kilotuna (značka kt, dle SI gigagram, Gg, 10⁹g) je tisíc tun, čili milion kilogramů.

Megatuna (značka Mt, dle prakticky nepoužívané definice SI teragram, Tg, 10¹²g) je milion tun, čili miliarda kilogramů. Vekvivalentech kilotun amegatun TNT se obvykle udává energie uvolněná výbuchem jaderné zbraně. Nejsilnější známá jaderná zbraň, sovětská Car-bomba, měla sílu okolo 57MtTNT.

Gigatuna (značka Gt, dle SI petagram, Pg, 10¹⁵g) je miliarda tun, čili bilion (milion milionů) kilogramů. Používá se v tématech planetárního měřítka (geologie; klimatologie; biogeochemické cykly – voda, kyslík, uhlík, dusík, síry, fosfor a další; astronomické jevy, např. síla impaktů^[13]).

• BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MEASURES: LE NETTOYAGE-LAVAGE DES PROTOTYPES DU KILLOGRAME AU BIMP (1990)

• 👁 Image
  Obrázky, zvuky či videa k tématu kilogram na Wikimedia Commons
• 👁 Image
  Slovníkové heslo kilogram ve Wikislovníku
• Český státní etalon hmotnosti vČMI
• Martin Žáček, Aldebaran bulletin 28/2008: Nová definice kilogramu
• SI jednotky
• Mezinárodní prototyp kilogramu
• National Institute of Standards and Technology (NIST): NIST Improves Accuracy of ‘Watt Balance’ Method for Defining the Kilogram Archivováno 2. 7. 2008 na Wayback Machine.
• The UK’s National Physical Laboratory (NPL): An overview of the problems with an artifact-based kilogram
• NPL: Avogadro Project
• NPL: NPL watt balance
• Metrology in France: Watt balance Archivováno 27. 5. 2008 na Wayback Machine.
• Australian National Measurement Institute: Redefining the kilogram through the Avogadro constant
• International Bureau of Weights and Measures (BIPM): Home page
• NZZ Folio: What a kilogram really weighs
• NPL: What are the differences between mass, weight, force and load?
• BBC: Getting the measure of a kilogram
• NPR: This Kilogram Has A Weight-Loss Problem, an interview with National Institute of Standards and Technology physicist Richard Steiner
• Nature: Elemental shift for kilo, article about the silicone-28 sphere
• Tak nám vezmou pařížský kilogram. A mol, ampér i kelvin, technet.cz, Matouš Lázňovský, 30. listopadu 2011

• The IPK in three nested bell jars
• K20, the US National Prototype Kilogram
• Steam cleaning a 1kg prototype before a mass comparison
• The IPK and its six sister copies in their vault
• Archivováno 8. 9. 2011 na Wayback Machine. Silicon sphere for the Avogadro Project
• The NPL’s Watt Balance project
• Rueprecht Balance, an Austrian-made precision balance, was used by the NIST from 1945 until 1960
• The BIPM’s modern precision balance featuring a standard deviation of one ten-billionth of a kilogram (0.1µg)
• Mettler HK1000 balance, featuring 1µg resolution and a 4kg maximum mass. Also used by NIST and Sandia National Laboratories’ Primary Standards Laboratory
• FG 5 absolute gravimeter