Prefixele SI sunt utilizate de obicei pentru timpi mai mici de o secundă, dar rareori pentru multiplii de secundă. În schimb, anumite unități care nu sunt SI pot fi utilizate în SI: minute, ore, zile și, în astronomie, zile iuliene.
| Multiplu SI pentru secundă (s) |
| Submulțimi | | Multiplu |
| Valoare | Simbolul SI | Nume | Valoare | Simbolul SI | Nume | Citibil de către om |
| 10−1 s | ds | decisecundă | 101 s | das | decasecundă | 10 secunde |
| 10−2 s | cs | centisecundă | 102 s | hs | hectosecundă | 1 minut și 40 de secunde |
| 10−3 s | ms | milisecundă | 103 s | ks | kilo-secundă | 16 minute și 40 de secunde |
| 10−6 s | µs | microsecundă | 106 s | Dna | megasecundă | 11,6 zile |
| 10−9 s | ns | nanosecundă | 109 s | Gs | gigasecundă | 31,7 ani |
| 10−12 s | ps | picosecundă | 1012 s | Ts | terasecundă | 31.700 de ani |
| 10−15 s | fs | femtosecundă | 1015 s | Ps | petasecundă | 31,7 milioane de ani |
| 10−18 s | ca | attosecundă | 1018 s | Es | exasecond | 31,7 miliarde de ani |
| 10−21 s | zs | zeptosecundă | 1021 s | Zs | zettasecundă | 31,7 trilioane de ani |
| 10−24 s | ys | yoctosecundă | 1024 s | Ys | yottasecond | 31,7 cvadrilioane de ani |
| 10−27 s | xs | xonosecundă | 1027 s | Xs | xennasecond | 31,7 chintilioane de ani | |
| 10−30 s | vs | vecosecond | 1030 s | Das | dakasecond | 31,7 sextilioane de ani | |
| 10−33 s | mcs | mecosecundă | 1033 s | Hs | hendasecond | 31,7 septillioane de ani | |
| 10−36 s | dcs | duecosecundă | 1036 s | Dos | dokasecond | 31,7 octilioane de ani | |
| 10−39 s | tcs | trecosecond | 1039 s | Ts | tradakasecond | 31,7 nonmilioane de ani | |
| 10−42 s | trcs | tetrecosecundă | 1042 s | Teds | tedakasecond | 31,7 decilioane de ani | |
| 10−45 s | buc | pentecosecundă | 1045 s | Pds | pedakasecond | 31,7 nedecilioane de ani | |
| 10−48 s | hxs | hexecosecundă | 1048 s | Eds | exdakasecond | 31,7 duodecilioane de ani | |
| 10−51 s | hps | heptecosecundă | 1051 s | Zds | zedakasecond | 31,7 tredecilioane de ani | |
| 10−54 s | os | octecosecundă | 1054 s | Yds | yodakasecond | 31,7 cvadtuordeciliarde de ani | |
| 10−57 s | es | ennecosecundă | 1057 s | Nds | nedakasecond | 31,7 quindecilioane de ani | |
| 10−60 s | este | icosecundă | 1060 s | Iks | ikasecond | 31,7 sexdecilioane de ani | |
Perioadele de timp grecești, de exemplu luna sinodică medie, erau de obicei specificate cu destulă precizie, deoarece erau calculate pe baza unor eclipse atent selecționate, separate de sute de ani - lunile sinodice medii individuale și perioadele de timp similare nu pot fi măsurate. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea ceasurilor cu pendul care păstrează timpul mediu (spre deosebire de timpul aparent afișat de cadranele solare), a doua a devenit măsurabilă. Secunda de pendul a fost propusă ca unitate de lungime încă din 1660 de către Societatea Regală din Londra. Durata unei bătăi sau a unei jumătăți de perioadă (o oscilație, nu înainte și înapoi) a unui pendul de un metru pe suprafața Pământului este de aproximativ o secundă.
În 1956, secunda a fost definită în termeni de perioadă de revoluție a Pământului în jurul Soarelui pentru o anumită epocă, deoarece până atunci se recunoscuse că rotația Pământului pe propria axă nu era suficient de uniformă ca standard de timp. Mișcarea Pământului a fost descrisă în Newcomb's Tables of the Sun, care oferă o formulă pentru mișcarea Soarelui la epoca 1900 pe baza observațiilor astronomice efectuate între 1750 și 1892. Secunda astfel definită este
fracțiunea 1/31.556.925,9747 din anul tropical pentru 1900 ianuarie 0 la ora efemeridei de 12 ore.
Această definiție a fost ratificată de cea de-a unsprezecea Conferință generală privind greutățile și măsurile în 1960. Anul tropical din definiție nu a fost măsurat, ci calculat pe baza unei formule care descrie un an tropical care scade liniar în timp, de unde și referința curioasă la un anumit an tropical instantaneu. Deoarece această secundă a fost variabila independentă de timp utilizată în efemeridele Soarelui și ale Lunii în cea mai mare parte a secolului XX (tabelele Newcomb ale Soarelui au fost utilizate din 1900 până în 1983, iar tabelele Brown ale Lunii au fost utilizate din 1920 până în 1983), a fost numită secundă efemeridă.
Când au fost fabricate ceasurile atomice, acestea au devenit baza definiției secundei, mai degrabă decât revoluția Pământului în jurul Soarelui.
După mai mulți ani de muncă, Louis Essen de la National Physical Laboratory (Teddington, Anglia) și William Markowitz de la United States Naval Observatory (USNO) au determinat relația dintre frecvența tranziției hiperfine a atomului de cesiu și secunda efemeridei. Utilizând o metodă de măsurare a vederii comune bazată pe semnalele recepționate de la stația radio WWV, ei au determinat mișcarea orbitală a Lunii în jurul Pământului, din care a putut fi dedusă mișcarea aparentă a Soarelui, în termeni de timp măsurat de un ceas atomic. Ca urmare, în 1967, cea de-a treisprezecea Conferință generală privind greutățile și măsurile a definit secunda de timp atomic în Sistemul Internațional de Unități (SI) astfel
durata a 9 192 631 770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției dintre cele două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.
Starea fundamentală este definită la câmp magnetic zero. Secunda astfel definită este echivalentă cu secunda efemeridei.
Definiția celei de-a doua a fost ulterior rafinată la reuniunea din 1997 a BIPM pentru a include declarația
Această definiție se referă la un atom de cesiu în repaus la o temperatură de 0 K.
Definiția revizuită pare să implice faptul că ceasul atomic ideal ar conține un singur atom de cesiu în repaus care emite o singură frecvență. Cu toate acestea, în practică, definiția înseamnă că realizările de mare precizie ale secundei ar trebui să compenseze efectele temperaturii mediului ambiant (radiația corpului negru) în care funcționează ceasurile atomice și să extrapoleze în consecință valoarea secundei, astfel cum a fost definită mai sus.
