W zależności od rodzaju badanego zjawiska jesteśmy do robienia z nowymi rodzajami relacji zwracających się określić przez jakąś liczbę albo określony zbiór liczb (np. wektor, tensor), albo odpowiednią funkcję, albo funkcjonał itd. Przyrządy pomiarowe umożliwiają to wszechstronne stosowanie matematyki do opisu i zapisu wyników obserwacji zjawisk fizycznych, do formułowania praw