1、电量分析
最早能准确地测量出阿伏伽德罗常量的方法，是基于电量分析（又称库仑法）理论。原理是测量法拉第常数F，即一摩尔电子所带的电荷，然后将它除以基本电荷e，可得阿伏伽德罗常量NA=F/e。
2、电子质量测量
科学技术数据委员会（CODATA）负责发表国际用的物理常数数值。它在计量阿伏伽德罗常量时，用到电子的摩尔质量Ar(e)Mu，与电子质量me间的比值：
电子的相对原子质量Ar(e)，是一种可直接测量的量，而摩尔质量常数Mu，在国际单位制中其大小是有定义的，不用测量。然而，要得出电子的静止质量，必须通过计算，其中要使用其他需要测量的常数：
3、晶体密度法
运用X射线晶体学，是一种能得出阿伏伽德罗常量的现代方法。现今的商业设备可以生产出单晶硅，产物有着极高的纯度，及极少晶格缺陷。这种方法把阿伏伽德罗常量定为一个比值，摩尔体积Vm与原子体积Vatom间的比值：
其中，而n则为每一体积为体积Vcell的晶胞内所含的原子数。
硅的晶胞有着由8个原子组成立方式充填排列，因此晶胞单元的体积，可由测量一个晶胞参数得出，而这个参数a就是立方的边长。
实际上，所测量的距离叫d220(Si)，即密勒指数{220}所述的各平面间的距离，相等于
2010年CODATA的d220(Si)数值为192.015 571 4(32)pm，相对不确定度为1.6×10⁻⁸，对应的晶胞体积为1.601 933 29(7 7)×10⁻²⁸m。
有必要测量样本的同位素成份比例，并在计算时考虑在内。硅共有三种稳定的同位素（28Si，29Si,，30Si），它们在自然界的比例差异，比其他测量常数的不确定度还要大。
由于三种核素的相对原子质量有着确高的准确度，所以晶体样本的原子重量Ar会经由计算得出。经由Ar与测量出的样本密度ρ，可得求阿伏伽德罗常量所需的摩尔体积：
其中Mu为摩尔质量常数。根据2014年CODATA的数值，硅的摩尔体积为12.058 832 14(61)，相对标准不确定度为5.1×10-8。
根据2010年CODATA的推荐值，透过X射线晶体密度法所得出的阿伏伽德罗常量，其相对不确定度为8.1×10⁻⁸，比电子质量法高，约为其一倍半。
