Το καίσιο στη συνηθισμένη θερμοκρασία είναι ένα στιλπνό μέταλλο και στο κάθε άτομό του γύρω από τον πυρήνα περιφέρονται ηλεκτρόνια σε διάφορες τροχιές. Ενα μόνο του περιστρέφεται στην πιο εξωτερική από όλες. Ο πυρήνας και αυτό το μοναχικό ηλεκτρόνιο περιστρέφονται και γύρω από τον εαυτό τους. Λόγω του ηλεκτρικού φορτίου τους που κινείται δημιουργείται μαγνητικό πεδίο. Ετσι είναι σαν να έχουμε δύο μαγνήτες που ο ένας επηρεάζει τον άλλο.
Υπάρχουν μάλιστα δύο περιπτώσεις: οι ίδιοι πόλοι να είναι προς την ίδια πλευρά ή αντίθετα, δηλαδή ο βόρειος του ενός να έχει απέναντί του τον νότιο του άλλου. Αν καταφέρνουμε να κάνουμε το εξωτερικό ηλεκτρόνιο να αλλάζει προσανατολισμό και μετά να επανέρχεται, εκπέμπεται ακτινοβολία με μια συγκεκριμένη και πολύ ακριβή τιμή συχνότητας που θυμίζει λίγο κινητό: 9 192 631 770 σε μονάδες Hertz. Σε ένα «ρολόι» καισίου θερμαίνουμε ένα κομμάτι από το μέταλλο αυτό και όσα άτομα αποκτούν αρκετή ενέργεια φεύγουν για να καταλήξουν σε έναν σωλήνα όπου υπάρχει κενό αέρος και κάθετα στην πορεία τους βομβαρδίζονται από ραδιοκύματα. Βγαίνουν από εκεί σαν πειθαρχημένοι στρατιώτες, περνούν μια πύλη «μαγνητικής επιλογής» και συγκρατείται ένα είδος· π.χ., όσων οι μαγνήτες δεν είναι στην ίδια πλευρά οι πόλοι τους. Τα άτομα αυτά με τις κατάλληλες ηλεκτρονικές διατάξεις κυκλοφορούν συνεχώς και εκπέμπουν κύματα με τη συχνότητα που θέλουμε δημιουργώντας ένα καλό ισχυρό σήμα. Ετσι προκύπτει ένα σήμα με συχνότητα τέτοιας ακριβείας, που μπορείς να πέφτεις έξω στη μέτρηση του χρόνου μόλις ένα δευτερόλεπτο κάθε 10 εκατομμύρια χρόνια. Γι' αυτό το ένα δευτερόλεπτο έχει οριστεί πλέον ως εκείνη η χρονική διάρκεια που απαιτείται για να έχουμε 9 192 631 770 ταλαντώσεις του ηλεκτρονίου από τη μία στην άλλη κατάσταση.