שעון אטומי הוא מכשיר מדידת זמן מדויק ביותר המשתמש בתנודות של אטומים או מולקולות כדי לשמור על הזמן. באופן ספציפי, הוא משתמש בתנודות האלקטרונים באטומים או בתנודות של מולקולות מסוימות כדי לקבוע את האורך המדויק של השניה. שעונים אטומיים משמשים כתקן הזמן העיקרי עבור שמירת זמן בינלאומית ומשמשים במגוון יישומים, כולל מערכות ניווט, רשתות תקשורת ומחקר מדעי.