تعتبر الساعة الذرية من أدق ساعات ضبط الوقت حتى الان حيث يصل مقدار الخطأ ثانية كل ثلاثين مليون سنة تقريبا لانها تعتمد على تردد الرنيين الذري .
انه المعيار المطبق منذ عام 1967 لضبط الوقت والذي تتمثل مهمتها في الحفاظ على دقة الساعة الذرية .
ان عنصر السيزيوم-133 يعتبر من أوائل العناصر التي استعملت في الساعات الذرية حين تم الاتفاق على تعريف الثانية على انها الفترة اللازمة لتسعة مليارات و192 مليونا و631 ألفا و770 ذبذبة كاملة من الاشعاع الذي يصدره انتقال الالكترون بين مستويين معينين للطاقة في ذرة السيزيوم-133 .
أشهر أنواع الساعة الذرية هي ساعة السيزيوم, ساعة الروبيديوم وهي اقل دقة من ساعة السيزيوم ولكن بالمقابل ارخص بكثير. تصل قيمة الساعة الذرية المصممة بالسيزيوم إلى آلاف الدولارات بينما يمكن للساعة الذرية المصممة من الروبيديوم ان تتوفر للشركات بمبالغ تصل إلى 200 دولار اميريكي.
تطورت دقة الساعة الذرية منذ الستينات حتى اليوم, حيث كانت الدقة حوالي 10-9 (خطأ ثانية كل 300 سنة) حتى أصبحت 10-14 (خطأ ثانية كل 3 ملايين سنة)مع بداية الالفية الثانية. أما الاحجام فما زالت كبيرة نوعا ما حيث ان اصغر الاحجام الممكنة حوالي (10سم×10سم×10سم). من ناحية أخرى, تستهلك هذه الساعات قدرة لاتتجاوز المائة ميلي وات.
في السابق كان يستخدم دوران الارض لحساب الوقت، حيث كانت تمثل دورة كاملة للأرض تعادل يوما" واحدا" ، بينما أثبتت الساعة الذرية أنها الوسيلة الاكثر دقة في الحساب .
حديثا" توصل فريق من الباحثين الى تصميم ساعة ذرية هي الأكثر دقة في العالم، اذ لا تؤخر سوى ثانية واحدة كل 15 مليار عام، بحسب ما جاء في دراسة جديدة.واصبحت هذه الساعة اكثر دقة مما كانت عليه في العام 2014 بأكثر من ثلاث مرات، وأكثر استقرارا".
وذكرت الدراسة المنشورة في مجلة "نيتشتر كوميونيكايشنز" ان "هذا الاستقرار لا يؤدي الى دقة في قياس الوقت فحسب، بل من شأنه ان يجعل الساعة الذرية بديلا في قياس الوقت عن الساعة المعتمدة حاليا".