ساعت اتمی گونه ای از ساعت است که
فرکانس تشدید (رزونانس) استاندارد اتمی را به عنوان عنصر نگهداری زمان به کار می گیرد. این ساعتها دقیقترین ساعت و استاندارد فرکانسی
بسامد شناخته شده اند و به عنوان استانداردهای اولیه برای
سرویس جهانی پخش زمان (Time Distribution Service)، برای کنترل فرکانس پخش برنامههای تلویزیونی و
سامانههای موقعیتیاب جهانی (GPS) به کار می روند.
ساعت اتمی که در
رصد خانه نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا به کار رفته است.
ساعتهای اتمی از
پرتوافشانی (رادیو اکتیویته) استفاده نمیکنند، بلکه از
نشانکهای دقیق
ریزموج استفاده میکنند. نشانکهای مذکور هنگامی تولید می شوند که الکترونها در اتمها سطح انرژی خود را دگرگون می کنند و نور منتشر می شود.