標準物質是以特性量值的均勻性、穩定性和準確性等特性為主要特征的。為獲得這些基本特征，標準物質起碼應滿足以下基本條件的要求。
材質均勻
從理論上講，如果物質的一部分（單元）的特性值與另一部分（單元）的特性值沒有顯著差異，則該物質的該特性是均勻的。但是，均勻的物質是不存在的，物質內部和單元之問或多或少會存在有不均勻性，在貯存過程中，也會發生層析、偏析、聚集等不均勻的傾向，因而，均勻是相對的，而不均勻是絕對的。如果物質的一部分(單元）的特性值與另一部分（單元）的特性值之間的差異不能被實驗檢測出來，或檢測出來的差異很小且相對于測量準確度要求來說是可以忽略的，則該物質的該特性就可以視為“均勻"的。均勻性就是與“物質的一種或多種特性相關的具有相同結構或組成的狀態"。由于標準物質的特殊功能和用途，因而對其均勻性具有很高的要求。然而，物質各部分之間特性量值是否存在差異，必須用實驗方法才能確定。因此，所謂均勻性是指物質各部分之間特性量值的不能用實驗方法“準確地"檢測出來。
這樣，均勻性的實際概念就包括物質本身的特性和所用的測量方法的精密度（標準偏差）和樣品的大小（實驗取樣量)等。在許多情況下，測量方法可能達到的精密度與取樣量有關，因此，標準物質的均勻性是對給定的取樣量而言。通常，標準物質證書中都要給出均勻性檢驗時的取樣量，作為使用時的最小取樣量。
影響物質均勻的因素有：物質的物理性質，如密度、粒度等，及物質成分的化學形態和結構狀況。密度不同可能引起重力偏析（化學成分的不均勻現象稱為偏聽偏析）。一般來說，固體顆粒越細越容易出現重力偏析。此外，顆粒過細時，比表面積增大，表面活性也會增大，吸濕和污染的機會也會增加。
量值穩定
標準物質在規定的時間和環境條件下，其特性量值應保持在規定的范圍以內。這種特性亦被稱之為標準物質的穩定性。
研制（生產）者要保證所提供的標準物質在一定期限內其特性量值不發生顯著改變。為得出這一期限，研制者在研制標準物質過程中必須要進行穩定性考察，量值不穩定的物質不能用來制備標準物質。中國規定一級標準物質的穩定性一般應大于1年。
影響標準物質穩定性的因素可以有：光、溫度、濕度等物理因素，還可能有溶解、分解、化合等化學因素及細菌作用等到生物因素。穩定性應該表現在：固體物質不風化、不分解、不氧化；液體物質不產生沉淀、發霉；氣體和液體物質對容器內壁不腐蝕、不吸附等等。
認定量值準確
量值準確可靠是標準物質的重要特征之一，是指標準物質具有準確的或嚴格定義的認定值（亦稱標準值）。正是由于標準物質具有認定的參考值，參考值的準確度高且具有規定的不確定度，因而才能夠成為計量學溯源鏈的重要單元，用于測量儀器的校準或檢定、測量方法的評價或確認，以及測量審核與能力驗證等量值傳遞或溯源有關的活動。從這個意義上來說，標準物質必須在有資質的實驗室，由具有一定資質和經驗的操作人員，用準確可靠的測量方法進行定值測量。
當以某種測量方法來對標準物質進行定值測量時，認定值是對被認定特性量之值的最佳估計，認定值與真值的偏離不超過定值測量的不確定度。
附有特定的證書
有證標準物質必須帶有特定的“證書"，它是介紹標準物質特性的主要技術文件，是標準物質研制者（生產者）向使用者提供的質量保證書。證書上需注明該標準物質的認定（標準）值、認定值的不確定度、正確使用方法、運輸與貯存應注意的有關事項等。證書的編寫與內容應符合國際標準化組織/標準物質委員會（ISO/REMCO）發布的技術文件（IS0導則31：1981）和國家計量主管部門頒布的證書編寫相關規則（參見本書第三章）的要求。
可批量生產
標準物質必須有足夠的批量和儲備，以滿足測量工作對標準物質的實際需要。尤其二級（即工作級）標準物質，直接用于現場分析測量，需求量很大。對于性能比較穩定的金屬、巖石、礦石等類標準物質，一批的制備量最好能滿足現場分析測量5～lO年的使用量。
具有與被測物質相近的組成和特性
使用標準物質確定待測物質的量值時。為消除由于標準物質與待測物質兩者在基體材質和測量范圍上的不同而帶來的系統影響，研制者應選擇與待測物質性質和組成相近似的物質作為標準物質的候選物，這是研制和使用標準物質應遵循的一條原則。
在制備標準物質時，生產者有意識地選擇某些材料或人工合成一些材料，例如：采集果樹葉，模擬生物化學和環境分析中植物的基體；人工合成含有痕量元素的玻璃來作為礦物成分的基體；模擬海水、河水、酸雨作水質標準物質的基體等，這些作法都是為消除在使用標準物質進行測量時由于基體差異而產生的影響。
