เวลามาตรฐาน คือเวลาที่มีมาตรวัด (time scale)อย่างเที่ยงตรงและคงที่ สามารถกำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสุดท้ายของคาบเวลา (period) มีหน่วยเป็นปี วัน ชั่วโมง นาที และวินาที ตามลำดับ สำหรับเดือนนั้นจะไม่เกี่ยวกับเวลาในที่นี้ เพราะเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับการแบ่งเดือนตามปฏิทิน มีชื่อเดือนตามประวัติศาสตร์ ในสมัยก่อนจนถึงปลาย พ.ศ. ๒๕๑๔ ประเทศแต่ละประเทศเป็นผู้คำนวณเวลาโดยวิธีการทางดาราศาสตร์กำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสุดท้ายของวัน และรักษาเวลาโดยมีการเปรียบเทียบกับประเทศต่างๆ แล้วใช้เวลานั้นเป็นเวลาอัตราของประเทศแต่ละประเทศ ซึ่งใกล้เคียงกันผิดมากผิดน้อย แล้วแต่ความสามารถของอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดคำนวณหาเวลา และที่สำคัญที่สุดก็คืออุปกรณ์รักษาเวลาที่ใช้ ไม่ได้เป็นไปอย่างต่อเนื่อง สำหรับประเทศไทย เราใช้วิธีการเปรียบเทียบเวลาที่คำนวณมาได้กับเวลากรีนิช แล้วประกาศเป็นเวลาอัตราประเทศไทย และปรับแต่ได้ตามที่สถาบันรักษาเวลาของแต่ละประเทศจะเห็นสมควร
เวลามาตรฐานในปัจจุบันสืบเนื่องมาจากวิวัฒนาการของอุปกรณ์รักษาเวลา แต่ละประเทศได้คิดค้นอุปกรณ์รักษาเวลาชนิดต่างๆ ขึ้นมา เช่น นาฬิกาควอตซ์ นาฬิกาปรมาณู เพื่อใช้ในการรักษาเวลาเป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้รักษาเวลาได้อย่างเที่ยงตรงและต่อเนื่อง
ความจำเป็นที่ต้องมีมาตรฐานเวลาที่เป็นอันดับหนึ่งอันเดียวกันทั้งโลกจึงเกิดขึ้น เนื่องจากเราใช้เวลาเป็นมาตรวัดในกิจการต่างๆ อย่างมากมาย โดยเฉพาะความถี่ (frequency) จะไม่แน่นอนถ้าเวลาไม่แน่นอน ในทำนองเดียวกัน เวลาจะไม่แน่นอนถ้าความถี่ไม่ถูกต้อง อุปกรณ์ที่ใช้รักษาเวลาตั้งแต่โบราณถึงปัจจุบันนั้น ใช้ตามความความสัมพันธ์นี้ทั้งสิ้น
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. ๒๕๑๐ (ค.ศ. ๑๙๖๗)จากการประชุมของสถาบันรักษาเวลามาตรฐาน ระหว่างประเทศครั้งที่ ๑๓ ที่กรุงปารีส ได้กำหนดมาตราของเวลาขึ้นใหม่โดยใช้ ๑ วินาทีเท่ากับความถี่ ๙,๑๙๒,๖๓๑,๗๗๐ รอบของแสงจากธาตุซีเซียม (cesium) ซึ่งเปลี่ยนจากภาวะหนึ่งไปยังอีกภาวะหนึ่งที่ต่างระดับกันในภาวะปกติของปรมาณูของซีเซียม(Cs133) เวลาที่กำหนดขึ้นใหม่นี้เรียกว่า เวลาปรมาณู(atomic time หรือตัวย่อ A.T.) และจัดให้เวลามาตรฐานที่รักษาเวลา โดยอุปกรณ์รักษาเวลามาตรฐานชนิดนี้เป็นมาตรฐานปฐมภูมิ (primary standard) ซึ่งเป็นเวลาที่คงที่ที่สุด และเดินต่อเนื่องไปโดยไม่คำนึงถึงเวลาตามธรรมชาติ แต่จะมีการปรับแต่ให้เข้ากับธรรมชาติ
ก่อน พ.ศ. ๒๕๑๕ การปรับแต่งเวลา กระทำโดยการทำให้เวลาช้าลงหรือเร็วขึ้น ให้ลงตัวกับธรรมชาติแต่ละปี ในช่วงนั้น คาบของวินาทีเท่ากันหมด ในทางปฏิบัติเราจะเพิ่มหรือลดความถี่ (fre-quency offset) ให้คาบของวินาทีเร็วขึ้นหรือช้าลง เช่น นาฬิกาของเราเดินด้วยความถี่จากควอตซ์ หรืออะตอมิก (atomic) ด้วยความถี่ ๑๐๐,๐๐๐ เฮิรตซ์ หรือความถี่ ๑๐๐,๐๐๐ รอบต่อวินาที ถ้าเราเพิ่มความถี่เข้าไป คาบของวินาทีก็จะช้าลง ถ้าเราลดความถี่คาบของวินาทีก็จะเร็วขึ้น
ผลเสียที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงเวลาแบบนี้ คือ คาบของเวลาจากจุดเริ่มต้นคือต้นปี และจุดสุดท้ายคือปลายปี ตรงกับธรรมชาติ แต่ช่วงกลางปีนั้นเราไม่คำนึงถึง ทำให้ผิดไปจากธรรมชาติ ๑.๔ วินาทีในบางครั้ง ซึ่งจำนวนนี้อาจทำให้กิจการบางอย่างที่ใช้เวลายอมไม่ได้ เพราะทำให้เกิดอัตราผิด
นอกจากนี้ ยังมีผลเกี่ยวกับประวัติศาสตร์เพราะในอนาคตเราจะไม่สามารถคำนวณเวลากลับมาวันนี้และวินาทีนี้ในตอนกลางปีได้ เพราะอัตราผิดถึง ๑.๔ วินาที นั้นเกินวินาที
หลัง พ.ศ. ๒๕๑๕ จากผลเสียดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญนานาชาติ ได้ร่วมกันแก้ปัญหานี้โดยประกาศใช้เวลาตามข้อตกลงใหม่นานาชาติ (International Radio Consultative Committee, Recommendation 460-1, revised 1974) ซึ่งนานาชาติรวมทั้งประเทศไทยด้วยยอมรับ ใช้วิธีการปรับแต่โดยเพิ่มหรือลด ๑ วินาที (leap second) ในตอนต้นปีหรือปลายปี ถ้าอัตราผิดของเวลาเกินกว่า ฑ๐.๗ วินาทีสำหรับประเทศไทยจะประกาศเปลี่ยนในวันที่ ๑ มกราคม เวลา ๐๗.๐๐ น. และในวันที่ ๑ กรกฎาคม เวลา ๐๗.๐๐ น. โดยกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือจะเป็นผู้ประกาศ ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงเวลาโลก
จากการปรับแต่เวลาแบบใหม่ โดยการเพิ่ม หรือลด ๑ วินาทีนั้น ทำให้อัตราผิดของเวลาตามธรรมชาติกับเวลาจากอุปกรณ์รักษาเวลาที่ใช้ในปัจจุบัน คงที่ไม่เปลี่ยนแปลง มีอัตราผิดน้อยกว่า ฑ๐.๗ วินาที ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันในปัจจุบัน เพราะยังไม่มีหนทางปฏิบัติอื่นที่ดีกว่า
