A maior limitação da análise dimensional é que ela não fornece qualquer informação sobre a natureza do fenômeno. Todas as variações que influenciam devem ser conhecidas de antemão. Por isso deve se ter uma compreensão física preliminar correta do problema em análise.

O primeiro passo da aplicação do método consiste na determinação das dimensões primárias. Todas as grandezas que influenciam no problema devem ser escritas em função destas randezas. Por exemplo, considere o sistema primário de grandezas MLtT, onde:

Comprimento - L
Tempo - t
Massa - M
Temperatura - T

Nesse sistema de grandezas primárias, por exemplo, a grandeza força tem as seguintes dimensões:

Força - ML/t2

O mesmo pode ser feito para outras grandezas de interesse:

Condutividade térmica - ML/t3T
Calor - ML2/t2
Velocidade - L/t
Densidade - M/L3
Velocidade - M/Lt
Calor específico a pressão constante - L2/t2T
Coeficiente De transmissão de calor - M/t3T