ワット天秤は、電流の流れるコイルの間に働く力を計測し、それにより流れている電流の大きさを測定する装置であるの精度を向上させたものである。ただし、ワット天秤は電流天秤とは逆の用途に用いられる。すなわち、標準キログラム質量の重さを支えるために必要な電流を測定することにより、キログラムを「測る」のである。キログラムの重さが得られれば、その場所の重力加速度を用いることでキログラムの質量を正確に決定することができる。後述の様に、この方法によりキログラム質量を電流と電圧を用いて定義することができる。電流および電圧の単位は光速や電気素量、プランク定数などの基礎物理学定数を用いて定義できるため、キログラムをこれらの絶対定数を用いて定義できることになる。このような定義は、物理的実在であり劣化したり損壊したりすることのある国際キログラム原器を定義に使用するよりも優れていると考えられる。
歴史.
原理.
長さ の導線に電流 が大きさ の磁場下で流れているとき、導線にかかる力（ローレンツ力）の大きさは に等しい。ワット天秤では、この力が質量 の試料にかかる重力 と正確につりあうように電流を調整する。 の大きさは質量 に重力加速度 を掛け合わせれば得られるので、以下の式が成り立つ。
同じ導線（実用上はコイル）を同じ磁場下で既知の速さ で動かす。すると、ファラデーの電磁誘導の法則により、 に等しい電位差 が生じる。
したがって、 を正確に測定することにより、 の正確な値を測定することができる。この方程式の両辺は仕事率の次元を持っており、その計量単位はワットであるので、「ワット天秤」の名前がある。
測定.
電流および電位差の精密測定は、ジョセフソン効果と量子ホール効果に基づいて行われる。
として得られる。
電力の協定単位のSI単位ワットへの換算は
で与えられるので、数値方程式は
となる。つまり、SIの定義が改定される以前のワット天秤とは、換算係数の測定であり、言い換えれば、協定ワットの値を国際単位系で測定することであった。
この測定はプランク定数の直接測定でもあったという点で重要である。プランク定数は
で与えられる。
新しいSIの定義が発効して以降は、プランク定数がSIを定義する定義定数として位置付けられ、SIによる値が定義値となった。
これにより、ワット天秤は質量を測定する装置となる。