国家标准与技术研究院（NIST）时间和频率部门的物理学家克里斯·奥茨解释说。
尽管光和声音之间存在差异，但在大多数对其各自速度的测量中，都使用了相同的两种基本方法。第一种方法是基于简单地测量光或声音脉冲穿过已知距离所需的时间；用距离除以传播时间即可得到速度。第二种方法利用了这些现象共有的波动性：通过测量传播波的频率（f）和波长（λ），可以从简单的波动关系式，速度 = f×λ，推导出波的速度。（波的频率是每秒通过的波峰数，而波长是波峰之间的距离）。虽然这两种现象共享这些测量方法，但光和声音之间的根本差异导致了非常不同的实验实现，以及在确定其速度方面的不同历史发展。
最简单的形式中，声音可以被认为是沿着传播方向对介质进行压缩和膨胀的纵波。由于声音需要介质才能传播，因此声速由介质本身的属性（如密度、刚度和温度）决定。因此，这些参数需要包含在任何报告的测量中。事实上，人们可以反过来利用这些测量结果，实际上用它们来确定介质的热力学性质（例如，比热容之比）。
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最早关于声音的已知理论论述是由艾萨克·牛顿爵士在他的《原理》中提出的，该论述预测的空气中声速值与当前公认值相差约 16%。早期的实验值是基于测量炮声传播给定距离所需的时间，并且优于当前公认值 331.5 米/秒（0 摄氏度）的 1%。1826 年，丹尼尔·科拉东和查尔斯-弗朗索瓦·斯特姆首次在日内瓦湖的水中进行了类似的测量。他们发现的值仅比当前公认值 ~1,440 米/秒（8 摄氏度）低 0.2%。这些测量都受到介质本身在长距离上的变化的影响，因此随后的绝大多数测定都是在实验室中进行的，在实验室中可以更好地控制环境参数，并且可以研究更多种类的气体和液体。这些实验通常使用长度精确校准的气体或液体管（或固体材料棒）。然后，人们可以从测量声音脉冲穿过管所需的时间来推导出声速。或者（通常更准确地），人们可以通过使用扬声器、音叉或其他类型的换能器在一端引起振动来激发管的共振频率（很像长笛的共振频率）。由于相应的共振波长与管长具有简单的关系，因此可以从波动关系式确定声速，并对管几何形状进行校正，以便与自由空间中的速度进行比较。
光的波动性与声音的波动性截然不同。最简单的形式中，电磁波（如光、无线电或微波）是横波，由垂直于传播方向的振荡电场和磁场组成。此外，虽然光传播的介质确实会影响其速度（通过材料的折射率降低速度），但光也可以在真空中传播，从而为定义其速度提供了独特的背景。事实上，真空中的光速 c 是爱因斯坦相对论的基本组成部分，因为它设定了宇宙中速度的上限。因此，它出现在广泛的物理公式中，其中最著名的大概是 E=mc2。因此，光速可以通过多种方式测量，但由于其极高的值（~300,000 公里/秒或 186,000 英里/秒），最初测量起来比声速困难得多。早期的努力，例如伽利略让两个观察者坐在相对的山丘上，来回闪烁灯笼，但缺乏准确测量仅几微秒传播时间所需的技术。值得注意的是，18 世纪的天文观测使光速的测定不确定度仅为 1%。然而，更好的测量需要实验室环境。路易·菲佐和莱昂·傅科通过巧妙地结合旋转镜（以及改进的测量技术）来执行伽利略实验的更新版本，他们对光速进行了一系列漂亮的测量。随着进一步的改进，阿尔伯特·A·迈克尔逊进行的测量精度达到了近万分之一。
1972 年 NIST 这里进行的一项测定极大地改变了光速的计量学。该测量基于氦氖激光器，其频率通过反馈环路固定，以匹配甲烷分子两个量子化能级之间分裂对应的频率。这种高度稳定的激光器的频率和波长都得到了精确测量，从而使光速值的不确定度降低了 100 倍。这项测量以及随后基于其他原子/分子标准的测量，其限制因素不是测量技术，而是米本身定义的不确定性。由于很明显未来的测量也会受到类似的限制，第 17 届国际计量大会（国际度量衡大会）于 1983 年决定根据光速重新定义米。因此，光速成为一个常数（定义为 299,792,458 米/秒），永远不再被测量。因此，米的定义直接（通过关系式 c= f×λ）与频率的定义联系起来，而频率是迄今为止测量最精确的物理量（目前最好的铯原子喷泉钟的 fractional 频率不确定度约为 1x10-15）。