Atomik saat, atomların doğal titreşim frekanslarını kullanarak zamanı ölçer. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Atomların Isıtılması ve Demetlenmesi: Atomik saat için seçilen atomlar (genellikle sezyum-133) bir fırında ısıtılır ve ardından bir ışın demetine birleştirilir. 2. Manyetik Alan Uygulaması: Işın demetindeki atomların bir kısmı, manyetik alan yardımıyla belirli bir enerji seviyesine yönlendirilir, böylece sadece belirli durumdaki atomlar kalır. 3. Mikrodalga Radyasyonu: Atomlar, mikrodalga radyasyonu ile ışınlanır ve bu radyasyon, bazı atomların enerji seviyesini değiştirmesine neden olur. 4. Dedektörle Sayım: Enerji seviyesini değiştiren atomların sayısı, bir dedektör tarafından sayılır. 5. Ayarlama ve Ölçüm: Mikrodalga radyasyonunun frekansı, atomların titreşim frekansına ayarlanarak tam bir saniye ölçülür ve bu işlem 9.192.631.770 kez tekrarlanır.