惯性测量是利用惯性仪表（包括加速度计和陀螺仪）进行的测量。惯性测量是现代惯性导航的基础。所谓导航是引导载体到达目的地的过程。惯性导航则是利用载体上（或平台上）的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，简称IMU） 提供的信息和一定的算法引导载体航行的过程。当经过初始对准，知道载体的初始信息（包括位置、速度和方位等）后，依靠载体上（或平台上）的惯性测量单元，其中加速度计能提供载体瞬时加速度信息，并由此推算出载体的瞬时速度和位置；陀螺仪则能提供载体瞬时角速率或角位置信息，提供加速度计每一瞬间的指向。这样，载体在空间的瞬时运动参量，包括线运动和角运动参量都可以通过惯性测量推算出。惯性导航是一种全自主式的导航。在导航过程中，惯性系统既不向载体外发射信号，也不从外部接收信号，因此在航空、航天、航海中得到了广泛的应用，尤其是在军事上，是一种不可或缺的关键技术。
惯性测量在工程测量中也得到广泛应用。例如，在工程测量中利用陀螺仪来指示子午线，测量经纬度，利用陀螺仪或加速度计进行倾斜测量，通过惯性测量，确定大地测量高程、方位角、重力异常、垂线偏差等。总之，惯性测量在大地测量，石油钻井定位，地球物理探测，水下电缆铺设，隧道和井巷定向，森林保护，地震等领域都有广泛应用。