Longtemps, la seconde n'a pas eu de définition exacte. On la considérait plus comme un sous-multiple de la minute et de l'heure (le terme seconde vient d'ailleurs du latin minutum secunda, soit « seconde division de l'heure »), et elle était donc implicitement définie comme \(\frac{1}{86 400}\), car \(86 400=24 \times 60 \times 60\), le nombre de secondes en une journée.

En 1956, on décide de rigidifier cette définition, car la durée d'une révolution terrestre (un jour) n'est pas constante : la seconde sera désormais définie, non plus en fonction d'une journée, mais en fonction d'un an (\(\frac{1}{31\,556\,925,9747}\)).

Ce n'est qu'en 1967 que la seconde acquiert sa définition actuelle : « durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133. ». Cette définition assez théorique permet de mesurer la seconde avec une précision inégalée pour toutes les autres unités : la seconde est définie jusqu'à la 14e décimale ! D'unité secondaire, la seconde se retrouve alors propulsée au rang d'« unité fondamentale » : une grande partie des autres unités en dériveront, tel que le mètre (distance parcourue par la lumière dans le vide en une fraction de seconde).

Mieux encore, les progrès en atomistique laissent entrevoir une définition de la seconde encore plus précise pour les environs de 2015. D'ici là… de l'eau aura coulé sous les ponts !