原子钟原理基于原子的稳定性和精密的计量技术。其基本原理是利用原子发生放射性跃迁的特性，计算出跃迁的频率，从而实现精确的计时。
原子钟通常使用铯或氢的原子进行计时。铯原子钟利用铯-133原子的基态电子的超精细能级结构跃迁的特性，通过将其放置在一个强磁场和一定温度下进行激发和测量，从而获得极为精确的时间计量。而氢原子钟则利用氢原子基态的两个能级之间的超精细结构的跃迁，通过将氢分子暴露在特定的电磁场中，实现计时。
原子钟的精确性在日常应用中具有重要的应用价值，如卫星导航、通信、定位、科学实验等领域。同时，原子钟也是物理学领域研究时间和空间的基础设施之一。
