Clásicamente la definición del segundo ha sido la sesentava parte de un minuto. Sin embargo, es sabido que la rotación de la Tierra no tiene una duración uniforme, sino que ésta se va ralentizando, principalmente a causa del efecto que la Luna produce a través de las mareas. Por ello sus fracciones no poseen una duración constante. Conforme se fue requiriendo más precisión en las medidas hubo que desechar una definición tan simple. Así, si hasta 1967 se establecía el segundo como una parte entre 86400 del día solar medio entre 1750 y 1890, a partir de entonces se decidió determinarlo de modo que resultase independiente de las oscilaciones del movimiento del planeta. Puede parecer algo abstruso, pero hoy el segundo es la duración de 9192631770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio. Y la Decimotercera Conferencia General de Pesos y Medidas continuaba especificando que a nivel del mar, para despreciar efectos relativistas debidos a la gravedad. Con esta definición se eliminan las incertidumbres que pudieran surgir al trabajar con sistemas que requieran gran precisión, como por ejemplo los actuales Sistemas de Posicionamiento Global (GPS), pero surge el inconveniente de que, desechada la idea primera, ahora no todos los minutos habrán de poseer 60 segundos.
Puesto que la medida del tiempo atómico es más precisa que la del astronómico, se hace necesario circunstancialmente efectuar leves reajustes, lo cual se consigue añadiendo o eliminado (hasta ahora sólo ha sido preciso lo primero) lo que se denomina segundos intercalares. Se trata de un segundo adicional que se introduce (o roba) al terminar los días 30 de junio o 31 de diciembre. Así, en la Nochevieja de 2008 los relojes que miden de acuerdo al Tiempo Universal Coordinado (UTC) marcaron, después de las 23:59:59, las 23:59:60. En España, que sigue el huso UTC+1, este segundo adicional se introdujo una hora más tarde. Tales rectificaciones se vienen realizando de la forma explicada desde 1972, si bien desde unos años antes se efectuaban ajustes similares. La decisión de introducir un segundo intercalar la toma el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia.
