Il y a une cinquantaine d'années, les physiciens, et après eux le monde entier, ont commencé à fonder leur référence temporelle sur les propriétés atomiques au lieu des mouvements de la Terre, qui étaient utilisés depuis l'origine. Loin d'être un point d'arrivée, cette décision a marqué le début d'une aventure caractérisée par une amélioration par six ordres de grandeur de l'incertitude de la réalisation des références atomiques de fréquence et de temps. Les étalons de fréquence atomique en constante progression et les références de temps qui en découlent sont des ressources essentielles pour la science et pour la société. Nous décrirons comment l'unité de temps est réalisée avec une précision relative approchant et comment elle est mise à la disposition des utilisateurs via l'élaboration du temps atomique international. Nous montrerons les progrès considérables de la métrologie des fréquences optiques au cours des vingt dernières années, qui ont conduit à une nouvelle génération d'étalons de fréquence optique avec des incertitudes relatives de . Nous décrirons les travaux en vue d'une éventuelle redéfinition de la seconde du SI basée sur ces étalons. Nous décrirons les applications scientifiques existantes et émergentes des étalons atomiques de fréquence.