Las frecuencias de radio emitidas a baja presión por átomos y moléculas son fijas y constantes a lo largo del tiempo. Pueden, por este motivo, emplearse para controlar un radio-oscilador que, a su vez, controla un reloj de cuarzo. Los relojes atómicos más exactos utilizan como “péndulo” la vibración del cristal de cesio, que es de 9,192,631,770 ciclos por segundo. Actualmente, existen relojes atómicos de cesio con precisión de un segundo cada 3,300 años y de hidrógeno-MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) con precisión de un segundo cada 10,000 años. El surgimiento de los relojes atómicos fue lo que demostró que la rotación de la Tierra está desacelerando cerca de 2 milisegundos por año, lo cual ha llevado a la corrección del Tiempo Universal Coordinado (UTC), como a fines de 2006, cuando se agregó un segundo a la duración de ese año.
