秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學會提出作為長度的單位。在地球表面，擺長約一米的單擺，一次擺動或是半週期（沒有反覆的一次擺動）的時間大約是一秒。 人們最早是利用地球自轉運動來計量時間的，基本單位是平太陽日。19世紀末，將一個平太陽日的1/86400作為一秒，稱作世界時秒。 由於地球的自轉運動存在著不規則變化，並有長期減慢的趨勢，使得世界時秒逐年變化，不能保持恆定。因此，按此定義復現秒的準確度只能達到一億分之一秒。 1960年國際計量大會決定採用以地球公轉的運動為基礎的歷書時秒作為時間單位，即將1900年初附近，太陽的幾何平黃經為279°41"48".04的瞬間作為1900年1月O日12時整，從該時刻起算的迴歸年的1/31556925.9747作為一秒。按此定義復現秒的準確度提高到十億分之一秒。 1967年，國際計量大會決定採用原子秒定義取代曆書時秒定義。即將銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷相對應輻射的9192631770個週期所持續的時間定義為一秒。按此定義復現秒的準確度已優於十萬億分之一秒。 1960年以前，CIPM（國際計量大會）以地球自轉為基礎，定義以平均太陽日之86400分之一作為秒定義。即1 Second = 1/86400 Mean Solar day其穩定度在10-8左右。 1960~1967年CIPM改以地球公轉為基礎，定義西元1900年為平均太陽年。秒定義更改為：一秒為平均太陽年之31556925.9747分之一。1 Sec = 1/31556925.9747 Solar Year at 1900穩定度約為10-9。