En nanosekund är 10-9 sekunder, eller en miljarddels sekund. Det betyder att det går en miljard nanosekunder på en sekund; en miljard är en följt av 9 nollor. Det tar något mer än en nanosekund för ljuset att resa en enda fot (0.3 meter); ljus färdas med cirka 980 miljoner fot per sekund (300 miljoner meter per sekund). Inom vetenskapen kommer ett mått som involverar nanosekunder vanligtvis att förkortas till ns eller nsec. Även om det helt enkelt är ett för litet mått för att vara användbart i det dagliga livet, har nanosekunden många viktiga användningsområden inom kemi och fysik som båda involverar processer som sker under extremt små tidsperioder.
Datavetare gör också vissa mätningar på nanosekunder eftersom många processer i modern datoranvändning sker inom mycket små tidsramar. Den hastighet en dator tar för att komma åt sitt minne, till exempel, uttrycks vanligtvis i nanosekunder. I det här fallet är lägre siffror bättre – en dator som kan komma åt sitt minne på 10 ns är snabbare än en dator som tar 30 ns för att komma åt sitt minne. Båda siffrorna representerar dock mycket, mycket snabba beräkningshastigheter. Det är osannolikt att en individ skulle kunna känna igen tidsskillnaden på 20 ns mellan de två processerna.
De flesta användningarna av nanosekunden är inom områden relaterade till vetenskap och teknik, såsom elektronik, optik och kommunikation. nanosekunder används ofta för att mäta olika aspekter av elektromagnetiska vågor såsom frekvens. Inom optiken används mycket korta nanosekundspulser av ljus eller laserstrålar för att samla in exakta bilder av fenomen som rör sig snabbt, såsom kemiska reaktioner. När många av dessa pulser inträffar under en mycket kort tidsperiod produceras en rad bilder som gör det möjligt för forskare att se fenomenet på egen hand.
Även om nanosekunden är ett mycket litet mått på tid, är den verkligen inte den minsta. En mikrosekund är något större än en nanosekund vid 10-6 sekunder. Pikosekunder och femtosekunder mäter 10-12 respektive 10-15 sekunder och tenderar att ha liknande användningsområden. Femtosekunder i synnerhet används ofta inom optik för att mäta pulser som används för att ta bilder vid extremt små tidsramar. Ingen av dessa enheter har praktiska tillämpningar för de flesta, men fysiker, kemister och teknologer behöver ofta så små enheter.
Grace Hopper, en amerikansk sjöofficer och datavetare, var känd för sina föreläsningar om datavetenskap. Hon är främst känd för att ha utvecklat den första kompilatorn för ett programmeringsspråk. Vid sina föreläsningar var hon känd för att dela ut längder av tråd som var strax under 1 fot (0.3 meter) långa för att visa avståndet som ljuset reste på en nanosekund; hon gjorde detta för att förklara varför satellitkommunikation inte var omedelbar.