Pengukuran dalam talian pada asalnya merujuk kepada pengukuran yang dilakukan pada barisan pengeluaran perindustrian. Kemudian, dengan kemajuan teknologi dan permintaan yang semakin meningkat, ia secara beransur-ansur melampaui skop tradisionalnya, berkembang untuk merangkumi semua-masa sebenar atau hampir-masa nyata-pengukuran yang dijalankan dalam kejuruteraan, penyelidikan saintifik dan juga kehidupan harian.
Untuk tempoh yang agak lama, pengukuran pada asasnya adalah statik, bermakna objek yang diukur tidak berubah atau berubah secara tidak ketara semasa proses pengukuran. Tambahan pula, kebanyakannya pengukuran adalah "luar talian", bukan "dalam talian", bermakna ia tidak dilakukan semasa proses pengeluaran, penyelidikan atau kejuruteraan. Dengan peredaran masa, kaedah pengukuran tradisional ini menjadi semakin tidak mencukupi untuk memenuhi keperluan pembangunan teknologi, pengeluaran dan sosial. Sebagai contoh, dalam pengeluaran perindustrian, pengukuran statik luar talian hanya boleh menguji bahan mentah, komponen dan produk siap secara berasingan, tetapi ia tidak berkuasa untuk memantau proses pengeluaran itu sendiri. Jika proses pengeluaran boleh dipantau pada barisan pengeluaran, iaitu, melalui apa yang-dipanggil "pengukuran dalam talian", ia bukan sahaja dapat mengurangkan penggunaan, mengurangkan kos, meningkatkan output dan meningkatkan kecekapan, tetapi juga menjamin kualiti produk dan meningkatkan daya saing produk. Di samping itu, pengukuran dalam talian boleh memantau dan mendiagnosis secara berterusan, malah menghapuskan, potensi kerosakan dalam peralatan pengeluaran, memastikan sistem pengeluaran dalam keadaan operasi yang optimum.
Pengukuran dalam talian adalah sama penting dalam banyak bidang seperti penyelidikan saintifik, penjagaan kesihatan dan pertahanan negara. Sebagai contoh, dalam penyelidikan bahan baharu, pengesanan proses peralihan fasa memerlukan pengukuran dalam talian; dalam diagnosis perubatan, menggunakan monitor elektrokardiogram dinamik mudah alih untuk mengesan aktiviti jantung juga merupakan satu bentuk pengukuran dalam talian; dan dalam pelancaran dan pengendalian roket, pemantauan dan kawalan tujahan, parameter orbit, dsb., memerlukan pengukuran dalam talian.
Di peringkat antarabangsa, pengukuran dalam talian mula menarik perhatian pada akhir 1960-an. Ini sebahagiannya disebabkan oleh keperluan teknologi, pengeluaran dan pembangunan sosial, terutamanya cabaran kualiti dan kecekapan; dan sebahagiannya disebabkan oleh kemajuan dalam teknologi penderia, teknologi mikrokomputer, teknologi kawalan automatik, dan teknologi pengecaman imej, yang menyediakan syarat yang diperlukan untuk merealisasikan pengukuran dalam talian. Persidangan Antarabangsa pertama mengenai Pengukuran Dalam Talian, yang diadakan pada tahun 1974, terus menarik perhatian meluas dari negara-negara di seluruh dunia dan memainkan peranan yang kuat dalam pembangunan dan aplikasi teknologi pengukuran dalam talian. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, selain daripada terus mengadakan persidangan antarabangsa khusus mengenai pengukuran dalam talian, hampir semua persidangan mengenai metrologi, ujian dan instrumentasi telah, pada tahap yang berbeza-beza, menangani pengukuran dalam talian, malah ada yang menyenaraikan pengukuran dalam talian secara eksplisit sebagai topik penting. Pada masa ini, teknologi pengukuran dalam talian telah menjadi bidang pembangunan utama dalam metrologi dan ujian moden, sentiasa membuat kemajuan baharu dan mempunyai kesan yang semakin ketara terhadap pembangunan sains dan teknologi, pengeluaran dan masyarakat.