Trước đây, để đo thời gian, người ta thường dùng đồng hồ nước, đồng hồ quả lắc hoặc đồng hồ năng lượng Mặt Trời. Tuy nhiên, từ năm 1950, các chuyên gia của IERS sử dụng một công cụ mới, hiệu quả hơn để thực hiện công việc này. Đó là đồng hồ hạt nhân, có khả năng đo thời gian với độ chính xác cao: 50 triệu năm mới chỉ chệch 1 giây.
Văn phòng ở ngoài về trọng lượng và đo lường (BIPM), có trụ sở cơ quan ở Pháp, đã thông qua một hệ thống gồm 250 đồng hồ hạt nhân được đặt rải rác trên thế giới, quyết định về thời gian hạt nhân ở ngoài (TAI – International Atomic Time) và thời gian hợp tác toàn cầu (UTC – Coordinate Universal Time). Tuy nhiên, TAI được tính toán dựa trên máy móc, trong khi UTC được tính dựa theo các chu kỳ mọc và lặn của Mặt Trời.
Theo các nhà thiên văn học, dưới sức ép của thủy triều và tác động của Mặt Trăng, Trái Đất quay chậm lại do bị mất năng lượng. Đó chỉ là một sự thiếu hụt rất nhỏ nhưng cũng đủ để tạo ra sự khác biệt giữa giờ TAI và giờ UTC do đó đôi khi thế giới cần có sự điều chỉnh về thời gian. Đêm 31/12/2005 sẽ là lần điều chỉnh thời gian lần thứ 22 và có thể sẽ là lần điều chỉnh cuối cùng trong ngành lịch sử. Dự kiến trong tháng 8/2006, Liên hiệp ở ngoài các ngành liên lạc viễn thông (UIT) sẽ xem xét việc chấm dứt sử dụng “giây nhuận”.
