Nákvæmni pendúlklukku eru takmörk sett til dæmis vegna núnings og hitabreytinga og ómögulegt er að smíða tvær klukkur sem eru nákvæmlega eins . Kvarskristallur hefur þann eiginleika að ef hann breytir lögun sinni þá myndast örlítil rafspenna á yfirborði hans . Samgöngur og samskipti eru háð nákvæmum tímasetningum , svo og stór mælingakerfi ( til dæmis GPS-leiðsögukerfið ) . Með því að nota sveiflutíma frumeinda er einnig tryggt að hægt sé að smíða margar klukkur með nákvæmlega sama viðmiðunartíma . Bláa kúlan í miðjunni táknar þunnt gas af sesín frumeindum sem haldið er í lofttæmdum klefa . Þegar frumeindirnar verða fyrir geisluninni , breyta þær því orkuástandi sínu . Vegna áhrifa þyngdaraflsins falla sesín-frumeindirnar að lokum niður aftur , gegnum örbylgjugjafann og framhjá enn öðrum leysigeisla ( appelsínugulur geisli á myndinni ) . Þær frumeindir sem hafa breytt um orkustig geta gleypt í sig ljósið og sent það frá sér aftur í aðra átt . Ljósnema er svo komið fyrir til að mæla hversu mikið ljós frumeindirnar senda frá sér og tíðni örbylgjugjafans er fínstillt þar til sterkasta ljósmerkið mælist . Við þá stillingu svara 9.192.631.770 sveiflur örbylgjugjafans nákvæmlega til einnar sekúndu , samkvæmt hinni alþjóðlegu skilgreiningu .