En femtosekund är en otroligt liten tidsenhet som ibland används för exakta mätningar inom fysiska vetenskaper som kemi och fysik. En kvadrilliondels sekund är lika med en femtosekund; det betyder att en kvadriljon femtosekunder, vilket är lika med en miljard gånger en miljon femtosekunder, utgör en sekund. I vetenskaplig notationsform är en femtosekund lika med 1×10-15 sekunder. För att sätta det i ett sammanhang så mäts även de snabbaste kemiska reaktionerna i hundratals femtosekunder. Antalet femtosekunder i en sekund är mycket större än antalet sekunder i en mänsklig livslängd.
Femtosekunden är en del av det internationella enhetssystemet, kallat SI-systemet efter franskan le Système international d’unités. International System of Units används främst för vetenskaplig undersökning och är uppbyggt kring siffran tio, vilket i allmänhet är lätt att hantera i kvantitativa situationer. Även om det liknar det metriska systemet, är det mer omfattande och bättre definierat.
Femtosekunder används nästan aldrig utanför vetenskapliga undersökningar; de är helt enkelt för små för att vara bekväma. En teknik som kallas femtosekundspulsformning används inom optik för att se olika extremt snabba processer, såsom vissa kemiska reaktioner, på mycket korta tidsskalor. Pulsformning används för att ändra varaktigheten av en kort ljuspuls från en laser, som kan användas för observationsändamål. Kortare pulser möjliggör kortare observerbara tidsramar, vilket möjliggör en mer detaljerad visning av en process. Femtosekundspulsformning gav upphov till området femtokemi.
Kemiska reaktioner sker mycket snabbt; i allmänhet ser man bara reaktanterna, eller ämnen som finns i början av en reaktion, och produkterna, eller ämnen som existerar i slutet av en reaktion. Reaktioner sker så snabbt att man i allmänhet inte kan urskilja vad som händer mellan början och slutet av reaktionen. Med hjälp av femtosekundspulsformning kan forskare se mellanstadierna av vissa reaktioner med otroligt små tidsintervall mätbara i femtosekunder. Denna nivå av noggrannhet gör det möjligt för forskare att se stadierna av en reaktion på en tidsskala som det mänskliga sinnet faktiskt kan förstå och bearbeta.
Medan femtosekunden är en otroligt liten måttenhet är den långt ifrån den minsta kända enheten. Det minsta storleksavståndet som man teoretiskt kan veta något om kallas Plancklängden och mäts till cirka 1.62×10-35 meter. Den minsta tidsenheten kallas Planck-tid, vilket är den tid det tar att färdas en Planck-längd med ljusets hastighet, den teoretiska universella maxhastigheten. En Planck-tid är 5.39×10-44 sekunder.