Атомные часы (другое название — квантовые часы) — устройство для измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль маятника играют атомы. Ход атомных часов регулируется частотой излучения атомов при переходе с одного энергетического уровня на другой. Эта частота настолько стабильна (погрешность составляет всего лишь от 10-13 до 10 и), что атомные часы позволяют измерять время точнее, чем с использованием астрономических методов (допускают ошибку не более чем секунда за 100 лет).
Атомные часы применяются в радионавигации для измерений расстояний от летательного аппарата (самолета, ракеты, вертолета) до наземной станции сравнением фазы сигнала, принятого с Земли, с фазой опорного сигнала бортового оборудования, в астрономической службе времени — для получения точного времени, необходимого при работах в области космонавтики, геофизики, геологии и иного, а также в качестве эталона частоты при физических исследованиях.