La seconde a longtemps été définie comme la 86 400ème partie du jour solaire moyen. Ce dernier subit des irrégularités dues entre autres au ralentissement de la rotation de la Terre et mises en évidence par l'horloge atomique.

En 1967 à Paris, la treizième Conférence générale des poids et mesure a redéfini la seconde comme étant la durée de 9'192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome du césium 133.