שעון אטומי הוא שעון המבוסס על מעברים בין רמות אנרגיה אטומיות, היוצרים אות מחזורי בעל תדירות שהשינויים בה נמוכים במיוחד, ומנייתה מאפשרת אומדן זמן בדיוק גבוה. שעונים אטומיים הם השעונים המדויקים ביותר בנמצא, והם משמשים כמקורות התקניים לזמן, בגלל דיוק התדירות הגבוה שלהם. אות השעון שיוצרים מספר שעונים אטומיים מופץ ברחבי העולם בדרכים שונות ומשמש, בין היתר, להפעלת רשתות טלפון ומערכות ניווט לווייניות.