Im SI-Einheitensystem ist die Sekunde durch ein atomares Zeitnormal derfiniert die eine erheblich größere Genauigkeit und langfristige Konstanz gewährleistet als astronomische wie Sonnensekunde oder Ephemidensekunde.
Anhand eines Cäsiumatoms kann ein Zeittakt festgelegt werden welcher eine Ungenauigkeit kleiner als 5 × 10 -12 besitzt. Das Cäsiumatom kann wie alle in zwei Energiezuständen vorkommen nämlich (+) und Der ständige Wechsel des Energiezustandes dieses Cäsiumatoms durch elektronische Strahlung mit einer charakteristischen Frequenz erzwungen werden. Die Frequenz des Cäsiumatoms bei einen Wert von 9.192.631.770 Hz. Das innerhalb einer Sekunde wechselt das Cäsiumatom seinen 9.192.631.770 mal. Diese Schwingdauer eines Cäsiumatoms ist konstanter als das Schwingen eines Pendels oder die Schwingfrequenz eines Quarzes oder Periodendauer der Erdrotation .