SI接頭辞

利点

ある物理量について1種類の単位（例えば長さについてのメートル）しかなかったら、非常に大きな数字や小さな数字を扱わなければならなくなる。尺貫法、ヤード・ポンド法などの伝統的な単位系では、異なる値の複数の単位（例えば里、尺、寸）を用意し、それらを組み合わせて値を表現していた。これで、扱う数字を小さくするという目的は達せられたが、色々な単位を覚えなければならない。
メートル法はこれに対し、同じ接頭辞を様々な単位につけるだけで単位を様々な大きさにすることができ、伝統的な単位系のような大きさによって全く別の単位を覚える必要がない。
また、十進法なので計算のための換算も簡単にできる（尺貫法のように接頭辞を使わずとも部分的に十進法を採用していた度量衡もあるが、全面的に採用することは難しい）。これはメートル法の大きな利点の1つである。

欠点

単位名称が長くなりがちである。加えてそれらはしばしば接頭辞だけで呼称されることがあるために紛れることがある。例えば、キロメートル、キログラム、キロパスカルのように、様々な「キロ○○」が単に「キロ」と呼ばれると、誤解を生む元になる。
体積など次元に高い次数（体積では3）を持つ物理量の単位では、桁が開きすぎてしまう。たとえば、キロは1000倍なので、立方キロメートルは10億 (10⁹) 立方メートルになる。このため、1万立方メートル - 1億立方メートル程度の体積が、立方メートル単位では桁が大きくなりすぎて、使いづらいという問題が起こる。
従来の度量衡に比べれば広い範囲の値を表せるが、それでも原子・素粒子や宇宙についての物理定数に関しては接頭辞が足りない。そのため、これらの分野では指数表記や特別な単位が使われることが多い。そういった単位のいくつかはSI併用単位に指定されている。
これらの分野で特別な単位が使われるのには、桁が違いすぎるという理由のほか、その物理量が特定の分野の計量の基準として使われてきたという事情がある。例えば、天文単位、太陽質量、地球質量は天文学の分野での距離や質量の基準となっている。統一原子質量単位は物理学における質量の基準となっている。

接頭辞の優先

接頭辞は常に累乗に優先する。例えば “km²” は「平方キロメートル」であって「キロ平方メートル」ではない。3 km² は 3 000 000 m² であって 3000 m² ではないし、もちろん 9 000 000 m² ではない。SI接頭辞は通常は1000倍ごとのステップとなるが、2の累乗を伴う場合は 1 000 000（100万）倍ごと、3の累乗を伴う場合は 1 000 000 000（10億）倍ごとのステップとなる。そのため、このような場合には、大きな数字を使わなければならなくなる。

103毎の倍数の推奨

SI接頭辞は10³毎の倍数となっているものを使用することが推奨される。したがって 1 hm（ヘクトメートル）よりも 100 m とする方がよい。この原則の例外として実用的に使われている単位にはセンチメートル、立方センチメートル（これはミリリットルと等しい）、ヘクトパスカル、ヘクタール (hect-are)、デシリットル、デシベル、立方デシメートル（これはリットルと等しい）がある。
日本では上記の例以外でヘクト・デシ・センチの接頭辞を使うことは科学や技術の分野を含めてほとんどないが、国によってはデシメートル・センチリットルなどがよく使用されている。

キログラムの特例

キログラムはSI基本単位の中で唯一接頭辞がついており、グラムはその質量の1000分の1として定義されている。しかし、SIでは二重接頭辞（合成接頭語）は認めていないので、接頭辞はキログラムではなくグラムに対して付けられる。

使われなくなった接頭辞

かつて使われていた接頭辞に「ミリア」(myria, 10⁴) があったが、SIが導入される以前の1935年に廃止された（さらにミリオ (myrio, 10⁻⁴) があったとも言われる）。それは、これらの接頭辞が3の倍数の累乗のパターンに入っていないことや、これらの接頭辞に割り当てられる記号がない（m は既に使われており、のちに M, µ も使われた）こと、そしてあまり用いられていなかったことのためである。

デカの綴り

「デカ」の英語表記は、SI公式文書によれば、decaのみである。しかし、アメリカ合衆国においてはNISTがその表記をdekaに定めており、同国においてのみ用いられている表記である。

歴史

1793年に制定された最初のメートル法では、10倍刻みで10±3までのデカ、デシ、ヘクト、センチ、キロ、ミリの6つの接頭辞が定められた。名称は、倍量接頭辞はギリシャ語の「10」「100」「1000」、分量接頭辞はラテン語の「0.1（10とも）」「100」「1000」から作られた。
1795年、ミリア (10⁴) が導入された。ミリアはギリシャ語の「10000」から作られた。しかしそれ以上の接頭辞は作られず、デシミリ (dm = 10⁻⁴)、ヘクトキロ (hk = 10⁵)、センチミリ (cm = 10⁻⁵) などの二重接頭辞が使われた。なおミリアと同時にミリオ (10⁻⁴) が導入されたとも言われるがはっきりしない。
1873–1874年、英国科学振興協会 (BAAS) はCGS単位系に、接頭辞としてミリアを含む7つに加え、10±6を表すメガとマイクロを導入した。ただしメガとマイクロはMKS単位系やMKSA単位系ではなかなか使われなかった。メガとマイクロは、ギリシャ語の「大きい」「小さい」から作られた。なお、この後に作られる接頭辞は、メガとマイクロのように、倍量接頭辞は‐a、分量接頭辞は‐oで終わるようになる。
1935年、国際度量衡委員会 (CIPM) はメガを採用し、代わりにミリアを廃止した。
1960年の第11回国際度量衡総会 (CGPM) でSIが定められたときには、メガ・マイクロまでの8つの接頭辞（ミリアは除く）に加え、さらに新しく10±9のギガとナノ、10±12のテラとピコを加えた12の接頭辞を導入した。ギガ、ナノ、テラはギリシャ語の「巨人」「小人」「怪物」、ピコはイタリア語の「小さい」から作られた。また同時に、二重接頭辞が廃止された。
1964年の第12回CGPMで10⁻¹⁵のフェムトと10⁻¹⁸のアト、75年の第15回CGPMで10¹⁵のペタと10¹⁸のエクサが導入された。ペタとエクサはギリシャ語の「5」と「6」（1000⁵・1000⁶なので）、フェムトとアトはデンマーク語・ノルウェー語の「15」と「18」から作られた。
1991年の第19回CGPMで10±21のゼタとゼプト、10±24のヨタとヨクトが導入された。ゼタとヨタはイタリア語の「7」と「8」、ゼプトとヨクトはギリシャ語の「7」と「8」から作られた。元は同系の語であるため、10ⁿと10⁻ⁿは語形が似ており、記号は大文字・小文字の違いのみになった。なおこのとき初めて、「倍量接頭辞はギリシャ語」という慣習が崩れた。

メートル法

10±6までの接頭辞はSI以前からあり、当然、SI以外の単位に対しても普通に使われる（ヘクタール、ミリリットル、ミリダイン、ミリバールなど）。
SI以降にできた10±9以上の接頭辞が使われることは希であるが、従来の二重接頭辞を1つのSI接頭辞に置き換える場合もある（ピコキュリーなど）。

その他の物理単位

特殊な分野でSI単位に代わって使われる、パーセク (pc)、電子ボルト (eV)、ダルトン (Da)、年 (a)、塩基対 (bp) 等には、倍量接頭辞がよく使われる。しかし、分量接頭辞がよく使われる単位は少ない。
ビット (b) とバイト (B) にも倍量接頭辞がよく使われる。2進接頭辞 (1000の代わりに1024の冪) の意味で使われていることもある。SIでは、例えばキロ（k）を1024倍として用いることを厳しく禁じているので、キビ (Ki = 1024) の意味の「キロ」の記号は大文字の K を使う。
尺貫法など伝統的な度量衡の単位に使用されることはない。ただし、ヤード・ポンド法の単位にはごく希に使われる（マイクロインチ、キロフィートなど）。
冗談で使用される単位にマイクロフォートナイト（2週間の100万分の1、1.2096秒）やアトパーセク（パーセクの10¹⁸分の1。約3.1センチメートル）などがある。また、SFの未来社会の設定などで、地球に依拠した分や時といった単位を使わず、キロ秒やメガ秒を使っている、といったものがある（ヴァーナー・ヴィンジ『最果ての銀河船団』、1キロ秒は約17分弱、1メガ秒は約11.6日程度）。メートル時間を参照。

物理単位以外

「キロ」を表す記号 “k” は、しばしば物理単位以外の単位についても上記のように1000倍の意味で用いられる。例えば40000円を40k円のように表現したり、2000年問題を “Y2k” と略記したりする。
このような場合、kは大文字で “K” と書かれることもあるが、メートル法の単位について使用する場合は大文字のKを使うことは間違った表記である（キロ#小文字を使う理由を参考のこと）。
冗談で使用される単位にも、接頭辞が付けられることがある。