国际千克原器(International prototype kilogram,简称IPK),是指1889年被第一届国际计量大会所承认,在1901年第三届国际计量大会上被正式定义的作为千克单位标准物的砝码,千克的定义即“千克是质量单位,等于国际千克原器的质量”。国际千克原器是世界上用于复现基本单位的唯一“实物”基准,1883年法国用90%的铂和10%的铱制成的直径和高都为39毫来的铂铱合金圆柱体。该原器一百多年来一直被保存在法国巴黎的国际计量局的地下室里,被精心地安置于有三层钟罩保护的托盘上。
最初的千克质量单位是由18世纪末法国采用的长度单位米推导出来的,即1立方米纯水在最大密度(温度约为4摄氏度)时的质量为1千克。1799年法国在制作铂质米原器的同时,也制成了铂质千克基准,保存在巴黎档案局里。后来发现这个基准并不准确地等于1立方分米最大密度纯水的质量,而是等于1.000028立方分米。于是在1875年米制公约会议之后、也用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器,一共做了三个,经与巴黎档案局保存的铂质千克原器比对,选定其中之一作为国际千克原器。这个国际千克原器被国际计量局的专家们非常仔细地保存着,用三层玻璃罩好,最外一层玻璃罩里抽成半真空,以防空气和杂质进入。随后又复制了四十个铂铱合金圆柱体,经过与国际千克原器比对后,分发给各会员国作为国家基准,在第二次世界大战前,拥有国际千克复制件曾是一个国家的无上荣耀。历史上德国通过统一获得了4个复制件,而没收国际千克复制件也是对战败国的惩罚之一。跟米原器一样,千克原器也要进行周期性的检定,以确保质量基准的稳定可靠。
千克是最后一个通过人造物质,而不是基本物理属性定义的重要标准,国际千克原器是当今千克的标准。2013年1月初,德国《计量学》杂志刊载研究报告称,作为标准质量单位、有118年历史的国际千克原器因表面遭污染而增重50微克。2018年国际质量单位千克重新定义后,国际千克原器也将逐步被取代。