Atómové hodiny mnohonásobne prekonávajú aj túto pomerne vysokú presnosť.Využívajú kmity určitých druhov atómov, napr. atómov cézia, a môžu na svojom displayi ukazovať čas s maximálnou chybou 1 sekundu za tisíc rokov chodu. Tieto hodiny sú používané buď k pokusom, ktoré vyžadujú presnosť merania času alebo k definovaniu času samotného: súčasná definícia vymedzuje 1 sekundu ako dobu, za ktorú vykoná atóm cézia, pri splnení určitých predpísaných podmienok, 9 192 631 770 kmitov.


Čas formuje základy mnohých vedeckých zákonov, ale definovať ho ako taký nie je jednoduché. Čas, podobne ako vzdialenosť, oddeľuje objekty a udalosti, preto ho možno pokladať za štvrtú dimenziu. Čas však nemôžeme merať priamo; musíme sa uspokojiť s takým meraním, akým jeho plynutie ovplyvňuje veci. Čas sa vždy pohybuje dopredu. Dokazuje to fakt, že udalosti, ktoré sa uskutočnili, nemožno vrátiť späť.My meriame čas, akoby plynul stále rovnakou mierou, ale stáva sa, že plynie všeliajko - v závislosti od toho čo človek práve robí. ten, kto sa zabáva má pocit, že mu uteká, a naopak, pri monotónnej práci plynie pomaly. Tento jav je známy ako subjektívny čas.


Časové sústavy
Obežná dráha Zeme nie je kruhová, ale eliptická, že Slnko sa voči hviezdam nepohybuje konštantnou rýchlosťou.Väčšina bežných časových sústav je preto založená na hypotetickom pojme °°stredného Slnka°°,
definovanom tak, že počítame s pohybom Slnka akoby sa pohybovalo konštantnou rýchlosťou rovnajúcov sa priemernej rýchlosti pravého Slnka.
Deň je čas, za ktorý sa Zem otočí okolo svojej osi. Hviezdny (siderický) deň sa ráta voči hviezdam a je to čas, ktorý uplynie medzi dvoma za sebou nasledujúcimi prechodmi tej istej hviezdy miestnym poludníkom.
Poludník je myslená čiara vedúca od severu na juh, cez bod, ktorý leží priamo nad pozorovateľom.Jeden siderický deň má 23 hodín, 54 minút a 4 sekundy. Slnečný deň vypočítame vzhľadom na stredné Slnko. Stredný slnečný deň trvá 24 hodín.
Rok je čas, za ktorý prejde Zem svoju obežnú dráhu okolo Slnka. Skutočný čas obehu Zeme okolo Slnka je 365 dní, 6 hodín, 9 minút a 10 sekúnd a je známy ako hviezdny rok. Sklon zemskej osi sa mení; spôsobuje to jav, ktorý sa volá precesia. Severný svetový pól teraz leží blízko hviezdy Polárky v súhvezdí Malého voza. Okolo roku 14 000 bude zemská os naklonená iným smerom a blízko severného svetového pólu bude jasná hviezda Vega v súhvezdí Lýra. Tento jav spôsobuje i to, že sa mení poloha zdanlivej slnečnej dráhy voči hviezdam.
Tropický rok kompenzuje efekty precesie a má 365 dní, 5 hodín, 48 minút a 45 sekúnd.