Dans l'échelle d'intervalle, la mesure implique, en plus des propriétés des échelles ordinales (partition des observations et relation d'ordre stricte ou non), la notion de distance. L'unité de distance donne la signification à la mesure (par exemple : le temps en millisecondes). Cette unité de distance est stable tout au long de l'échelle, ce qui signifie que l'on peut comparer la différence observée entre deux mesures à la différence observée sur deux autres mesures. Les opérations arithmétiques peuvent s'appliquer sur les nombres représentant les classes. Dans les échelles d'intervalles le point zéro est arbitraire.
Remarque : le problème des psychologues est de définir ce que l'on entend lorsque l'on parle de la distance entre deux mesures et d'unité de mesure. Il est en fait très difficile de faire la preuve expérimentale que l'on a réellement des échelles d'intervalles mais les avantages de ces échelles sont apparus comme suffisamment importants pour que l'on s'efforce d'en construire à partir des échelles ordinales. Différentes méthodes existent pour construire ce type d'échelles (ces méthodes ne seront pas présentées ici).
Exemple d'échelle d'intervalle : un exemple typique est la température mesurée en degrés Celsius. Nous pouvons dire qu'une température de 60 degrés est plus élevée qu'une température de 50 degrés, et qu'une augmentation de 30 à 60 degrés est deux fois plus importante qu'une augmentation de 30 à 45 degrés. Le point zéro est par contre arbitraire et on ne peut pas dire que 60° Celsius est deux fois plus chaud que 30° Celsius.