Een atoomklok waarin de karakteristieke frequentie van 9 192 631 770 cycli per seconde van de Cesiumatoom is gebruikt om te bepalen van het elementaire interval voor de klok. Omdat de tweede wordt gedefinieerd door de internationale overeenkomst als de lengte van de tijd die nodig is voor dit aantal cycli optreden, gegeven door een cesium klok onder de voorwaarden die zijn opgegeven door de definitie tijdsintervallen hebben nul fout. Een cesium-klok wordt daarom gebruikt wanneer de hoogste mogelijke nauwkeurigheid over lange intervallen nodig is. Over korte tussenpozen, de frequentie kan echter variëren aanzienlijk en klokken met betere stabiliteit over korte intervallen kunnen worden gebruikt om tijd te geven over dergelijke intervallen. Cesium klokken vervolgens gebruikt worden om te controleren de tijd over langere intervallen.