Đo lường trực tuyến ban đầu đề cập đến các phép đo được thực hiện trên dây chuyền sản xuất công nghiệp. Sau đó, với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu ngày càng tăng, nó dần vượt qua phạm vi truyền thống, mở rộng để bao gồm tất cả các phép đo-thời gian thực hoặc gần{2}}thời gian thực-thực được tiến hành trong kỹ thuật, nghiên cứu khoa học và thậm chí cả cuộc sống hàng ngày.
Trong một khoảng thời gian đáng kể, phép đo về cơ bản là tĩnh, nghĩa là đối tượng được đo không thay đổi hoặc thay đổi không đáng kể trong quá trình đo. Hơn nữa, các phép đo chủ yếu là "ngoại tuyến", không phải "trực tuyến", nghĩa là chúng không được thực hiện trong quá trình sản xuất, nghiên cứu hoặc kỹ thuật. Theo thời gian, phương pháp đo lường truyền thống này ngày càng không còn đáp ứng được nhu cầu phát triển công nghệ, sản xuất và xã hội. Ví dụ, trong sản xuất công nghiệp, phép đo tĩnh ngoại tuyến chỉ có thể kiểm tra nguyên liệu thô, linh kiện và thành phẩm một cách riêng biệt chứ không thể giám sát chính quá trình sản xuất. Nếu quy trình sản xuất có thể được giám sát trên dây chuyền sản xuất, tức là thông qua cái gọi là-"đo lường trực tuyến", thì quy trình đó không chỉ có thể giảm mức tiêu thụ, giảm chi phí, tăng sản lượng và nâng cao hiệu quả mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm và nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm. Ngoài ra, đo lường trực tuyến có thể liên tục theo dõi và chẩn đoán, thậm chí loại bỏ các lỗi tiềm ẩn trong thiết bị sản xuất, giữ cho hệ thống sản xuất luôn ở trạng thái vận hành tối ưu.
Đo lường trực tuyến cũng quan trọng không kém trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, y tế, quốc phòng. Ví dụ, trong nghiên cứu vật liệu mới, việc phát hiện các quá trình chuyển pha đòi hỏi phải đo lường trực tuyến; trong chẩn đoán y khoa, sử dụng máy điện tâm đồ động cầm tay để phát hiện hoạt động của tim cũng là một hình thức đo lường trực tuyến; và trong quá trình phóng và vận hành tên lửa, việc giám sát và kiểm soát lực đẩy, các thông số quỹ đạo, v.v., cần phải đo lường trực tuyến.
Trên bình diện quốc tế, đo lường trực tuyến bắt đầu thu hút sự chú ý vào cuối những năm 1960. Điều này một phần do nhu cầu phát triển công nghệ, sản xuất và xã hội, đặc biệt là thách thức về chất lượng, hiệu quả; và một phần nhờ sự tiến bộ của công nghệ cảm biến, công nghệ máy vi tính, công nghệ điều khiển tự động, công nghệ nhận dạng hình ảnh đã tạo điều kiện cần thiết cho việc thực hiện đo lường trực tuyến. Hội nghị quốc tế về Đo lường trực tuyến lần đầu tiên được tổ chức vào năm 1974 tiếp tục thu hút sự quan tâm rộng rãi của các nước trên thế giới và đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và ứng dụng công nghệ đo lường trực tuyến. Trong những năm gần đây, ngoài việc tiếp tục tổ chức các hội nghị quốc tế chuyên ngành về đo lường trực tuyến, hầu hết tất cả các hội nghị về đo lường, thử nghiệm và thiết bị đo lường đều đề cập đến đo lường trực tuyến ở các mức độ khác nhau, thậm chí một số hội nghị thậm chí còn liệt kê rõ ràng phép đo trực tuyến là một chủ đề quan trọng. Hiện nay, công nghệ đo lường trực tuyến đã trở thành lĩnh vực phát triển trọng điểm trong đo lường và thử nghiệm hiện đại, không ngừng có những tiến bộ mới và có tác động ngày càng lớn đến sự phát triển của khoa học công nghệ, sản xuất và xã hội.