國家標準與技術研究院（NIST）時間和頻率部門的物理學家克里斯·奧茨解釋說。
儘管光和聲音之間存在差異，但在大多數對其各自速度的測量中，都使用了相同的兩種基本方法。第一種方法是基於簡單地測量光或聲音脈衝穿過已知距離所需的時間；用距離除以傳播時間即可得到速度。第二種方法利用了這些現象共有的波動性：透過測量傳播波的頻率（f）和波長（λ），可以從簡單的波動關係式，速度 = f×λ，推匯出波的速度。（波的頻率是每秒透過的波峰數，而波長是波峰之間的距離）。雖然這兩種現象共享這些測量方法，但光和聲音之間的根本差異導致了非常不同的實驗實現，以及在確定其速度方面的不同歷史發展。
最簡單的形式中，聲音可以被認為是沿著傳播方向對介質進行壓縮和膨脹的縱波。由於聲音需要介質才能傳播，因此聲速由介質本身的屬性（如密度、剛度和溫度）決定。因此，這些引數需要包含在任何報告的測量中。事實上，人們可以反過來利用這些測量結果，實際上用它們來確定介質的熱力學性質（例如，比熱容之比）。
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最早關於聲音的已知理論論述是由艾薩克·牛頓爵士在他的《原理》中提出的，該論述預測的空氣中聲速值與當前公認值相差約 16%。早期的實驗值是基於測量炮聲傳播給定距離所需的時間，並且優於當前公認值 331.5 米/秒（0 攝氏度）的 1%。1826 年，丹尼爾·科拉東和查爾斯-弗朗索瓦·斯特姆首次在日內瓦湖的水中進行了類似的測量。他們發現的值僅比當前公認值 ~1,440 米/秒（8 攝氏度）低 0.2%。這些測量都受到介質本身在長距離上的變化的影響，因此隨後的絕大多數測定都是在實驗室中進行的，在實驗室中可以更好地控制環境引數，並且可以研究更多種類的氣體和液體。這些實驗通常使用長度精確校準的氣體或液體管（或固體材料棒）。然後，人們可以從測量聲音脈衝穿過管所需的時間來推匯出聲速。或者（通常更準確地），人們可以透過使用揚聲器、音叉或其他型別的換能器在一端引起振動來激發管的共振頻率（很像長笛的共振頻率）。由於相應的共振波長與管長具有簡單的關係，因此可以從波動關係式確定聲速，並對管幾何形狀進行校正，以便與自由空間中的速度進行比較。
光的波動性與聲音的波動性截然不同。最簡單的形式中，電磁波（如光、無線電或微波）是橫波，由垂直於傳播方向的振盪電場和磁場組成。此外，雖然光傳播的介質確實會影響其速度（透過材料的折射率降低速度），但光也可以在真空中傳播，從而為定義其速度提供了獨特的背景。事實上，真空中的光速 c 是愛因斯坦相對論的基本組成部分，因為它設定了宇宙中速度的上限。因此，它出現在廣泛的物理公式中，其中最著名的大概是 E=mc2。因此，光速可以透過多種方式測量，但由於其極高的值（~300,000 公里/秒或 186,000 英里/秒），最初測量起來比聲速困難得多。早期的努力，例如伽利略讓兩個觀察者坐在相對的山丘上，來回閃爍燈籠，但缺乏準確測量僅幾微秒傳播時間所需的技術。值得注意的是，18 世紀的天文觀測使光速的測定不確定度僅為 1%。然而，更好的測量需要實驗室環境。路易·菲佐和萊昂·傅科透過巧妙地結合旋轉鏡（以及改進的測量技術）來執行伽利略實驗的更新版本，他們對光速進行了一系列漂亮的測量。隨著進一步的改進，阿爾伯特·A·邁克爾遜進行的測量精度達到了近萬分之一。
1972 年 NIST 這裡進行的一項測定極大地改變了光速的計量學。該測量基於氦氖雷射器，其頻率透過反饋環路固定，以匹配甲烷分子兩個量子化能級之間分裂對應的頻率。這種高度穩定的雷射器的頻率和波長都得到了精確測量，從而使光速值的不確定度降低了 100 倍。這項測量以及隨後基於其他原子/分子標準的測量，其限制因素不是測量技術，而是米本身定義的不確定性。由於很明顯未來的測量也會受到類似的限制，第 17 屆國際計量大會（國際度量衡大會）於 1983 年決定根據光速重新定義米。因此，光速成為一個常數（定義為 299,792,458 米/秒），永遠不再被測量。因此，米的定義直接（透過關係式 c= f×λ）與頻率的定義聯絡起來，而頻率是迄今為止測量最精確的物理量（目前最好的銫原子噴泉鐘的 fractional 頻率不確定度約為 1x10-15）。