長さの単位であるメートルの定義については、既に今回の再定義の時点でメートル原器による古い定義の廃止は済んでおり、今回変更された定義においても光速が不変量（物理定数）であることを前提とした定義であることには変更はない。ただし、単位を規定する文言が冒頭に加わり、内容も自然法則に重きをおいた表現となった。なお、メートルの定義は、光速のほかに秒の定義にも依存している。
旧定義
新定義
キログラム.
質量の単位であるキログラムの定義は根本的に変更された。旧定義は「国際キログラム原器の質量」によるものであるが、新定義から当該原器は排除された。これにより、人の手による有形的存在としての原器類は、SIでは一切用いられなくなった。新しい定義では、プランク定数を定義された不確かさのない値として定め、このうえで自然法則に整合する質量の単位（キログラム）として定められている。旧定義はキログラム原器（ただし不確かさがある）のみが定義の要素であったが、新定義のキログラムは、プランク定数の他に、秒とメートルの各定義に依存するようになった。
旧定義
新定義
アンペア.
電流の単位であるアンペアの定義は大幅な見直しが行われた。旧定義の単位電流の大きさは、充分な精度をもって現示するのが難しいという問題があった。新定義は、電気素量を用いた直感的な定義となった。今回のアンペアの再定義における電気素量は、不確かさのない固定された値として新たに定められた。この変更により、アンペアの定義はキログラムとメートルの定義に依存しなくなった。ただし、秒の定義には引き続き依存する。
電気素量を定義値としたことで、電気素量と密接な関係にある真空の誘電率、真空の透磁率および真空の特性インピーダンスは、かつては定義値であったが、今回の再定義によって不確かさのある値（電気素量をはじめとする他の定義値により自然法則から観測して得る値）となった。
旧定義
新定義
ケルビン.