1967年第十三届国际计量大会通过新的原子秒的定义：“秒是以铯-l33，原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的9，192，631，770个周期的持续时间。”原子时的时刻起点为l958年1月1日0时。
国际原子时的稳定性是由分布于世界各地、隶属于几十多个国家的数十家实验室的原子钟定期比对来保证的。这些原子钟的比对是通过罗兰-C系统、GPS系统、卫星双向系统进行的。比对的不确定度根据比对方法的不同而不同，但都小于0.1微秒。