在天文台運行中的銫原子鐘除提供天氣預測及警告服務外，香港天文台還有報時服務。大家每日在電台廣播中收聽到的六響報時信號便是由天文台發出的。

天文台在成立初期利用天文觀測方法報時。隨著較為精確的時鐘面世，天文學家發覺在不同地點量度的時間有明顯差別。這種差別是由於地軸擺動而引起的。

1967年第十三屆國際度量衡會議利用銫原子放射電磁波的穩定周期特性來為「秒」從新定義。天文台於1980年購置第一個銫原子鐘報時系統，直接以銫原子作基本標準來量度時間。現時運行的系統是在1994年添置的。這個為香港提供時間標準的原子鐘其貌不揚，但卻是功能超卓，準確度為每日1微秒，即一百萬分之一秒以內。天文台提供的時間標準可溯源至日本郵政省通信總合研究所的基本標準。該研究所是全球負責操作基本時間標準的其中一個研究機構。

1997年6月30日午夜的政權交接大典，天文台的原子鐘發揮了極大作用。交接儀式主辦當局事先與天文台的原子鐘校對時間，確保英國國旗適時卸下，讓中國國旗於7月1日零時零分零秒升起。歷史性時刻的來臨可謂「微秒」不差！

在天文台運行中的銫原子鐘