La misurazione online originariamente si riferiva a misurazioni effettuate su linee di produzione industriale. Successivamente, con il progresso della tecnologia e le crescenti richieste, ha gradualmente trasceso il suo ambito tradizionale, espandendosi fino a includere tutte le misurazioni in tempo reale o quasi- in tempo reale condotte nell'ingegneria, nella ricerca scientifica e persino nella vita quotidiana.
Per un lungo periodo la misurazione è stata essenzialmente statica, ovvero l'oggetto misurato non è cambiato o è cambiato in modo insignificante durante il processo di misurazione. Inoltre, le misurazioni erano per lo più “offline” e non “online”, nel senso che non venivano eseguite durante il processo di produzione, ricerca o ingegneria. Con il passare del tempo, questo metodo di misurazione tradizionale è diventato sempre più inadeguato a soddisfare le esigenze dello sviluppo tecnologico, produttivo e sociale. Ad esempio, nella produzione industriale, la misurazione statica offline può solo testare separatamente materie prime, componenti e prodotti finiti, ma non è in grado di monitorare il processo di produzione stesso. Se il processo di produzione può essere monitorato sulla linea di produzione, ovvero attraverso la cosiddetta-"misurazione online", non solo può ridurre i consumi, abbassare i costi, aumentare la produzione e migliorare l'efficienza, ma anche garantire la qualità del prodotto e migliorarne la competitività. Inoltre, la misurazione online può monitorare e diagnosticare continuamente, e persino eliminare, potenziali guasti nelle apparecchiature di produzione, mantenendo il sistema di produzione in condizioni operative ottimali.
La misurazione online è altrettanto importante in molti campi come la ricerca scientifica, la sanità e la difesa nazionale. Ad esempio, nella ricerca di nuovi materiali, l'individuazione dei processi di transizione di fase richiede misurazioni online; nella diagnosi medica, anche l'utilizzo di un monitor elettrocardiografico dinamico portatile per rilevare l'attività cardiaca è una forma di misurazione online; e nel lancio e nel funzionamento dei razzi, il monitoraggio e il controllo della spinta, dei parametri orbitali, ecc. richiedono misurazioni online.
A livello internazionale, la misurazione online iniziò ad attirare l’attenzione alla fine degli anni ’60. Ciò era in parte dovuto alle esigenze di sviluppo tecnologico, produttivo e sociale, in particolare alle sfide di qualità ed efficienza; e in parte grazie al progresso nella tecnologia dei sensori, nella tecnologia dei microcomputer, nella tecnologia di controllo automatico e nella tecnologia di riconoscimento delle immagini, che hanno fornito le condizioni necessarie per la realizzazione della misurazione online. La prima Conferenza internazionale sulla misurazione online, tenutasi nel 1974, attirò ulteriormente l'attenzione diffusa da paesi di tutto il mondo e giocò un ruolo importante nello sviluppo e nell'applicazione della tecnologia di misurazione online. Negli ultimi anni, oltre a continuare a tenere conferenze internazionali specializzate sulla misurazione online, quasi tutte le conferenze su metrologia, prove e strumentazione hanno, a vari livelli, affrontato la misurazione online, con alcune addirittura elencando esplicitamente la misurazione online come un argomento importante. Attualmente, la tecnologia di misurazione online è diventata un'area di sviluppo chiave nella metrologia e nei test moderni, facendo costantemente nuovi progressi e avendo un impatto sempre più significativo sullo sviluppo della scienza e della tecnologia, della produzione e della società.