Une horloge dans lequel les intervalles de temps de base sont déterminées en fonction de la fréquence de résonance du rayonnement absorbé ou émis par les atomes ou molécules. Si la période est régie par la fréquence de résonance de molécules, l'horloge est préférablement appelée une horloge moléculaire. Horloges atomiques sont généralement classés comme actif ou passif selon qu'ils utilisent le rayonnement émis par ou absorbés par les atomes. Typiques horloges atomiques au passifs sont les horloges au césium et horloges au rubidium. Horloges au césium utilisent des atomes de césium pour déterminer les intervalles de base, horloges au rubidium atomes de rubidium. Parce que la seconde est définie par un accord international comme la longueur du temps nécessaire pour un nombre spécifié de cycles d'une fréquence particulière du rayonnement émis par l'atome de césium, horloges au césium sont des étalons primaires de fréquence et de temps. Rubidium horloges sont montrent plus petites variations de fréquence sur de courtes périodes de temps que les horloges au césium. La première horloge atomique de complete et d'exploitation a été développé par h. Lyons et ses associés à l'u. , s. , National Bureau of Standards (NBS) en 1948-1949. C'est en réalité une horloge moléculaire ; il utilisé des molécules d'ammoniac pour déterminer la fréquence de base et l'intervalle de temps. Vrais horloges atomiques est arrivé plus tard et a entraîné des travaux de l. Essen et ses associés au National Physical Laboratory (Angleterre) et de Lyon et de ses associés à NBS d'environ 1952 à partir.