一秒等于1000毫秒，出于对小于秒的计时，秒之下又定义了毫秒，其值为秒的1/1000。
最初，人们是利用地球自转运动周期为基础来计量时间的，基本单位是平太阳日。19世纪末，将1个平太阳日的1/86 400作为1秒。但由于地球的自转运动不规则变化并有长期减慢的趋势，使得世界时秒逐年变化，不能保持恒定。其复现秒的准确度只有1×10-8。1967年第13届国际计量大会上，决定以钯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间定义为1秒。
原子的能级非常稳定，跃迁辐射信号的周期自然也非常稳定，复现秒的准确度达1×10-15。
