Ядерные часы способны превзойти точность существующих атомных часов благодаря тому, что работают на основе процессов в ядре атома, а не в его электронной оболочке, как это делают атомные часы. 1

Ядро атома в 100 000 раз меньше самого атома, что позволяет делить секунду на более мелкие части и снижать влияние помех. 5 Кроме того, ядро более устойчиво к помехам вроде электромагнетизма, что делает измерения более точными. 2

Также изотоп тория-229, который используется в ядерных часах, уникален тем, что его ядерные энергетические уровни расположены очень близко друг к другу. 1 Это позволяет использовать низкоэнергетический переход, который можно измерить с высокой точностью, при этом не требуя огромных энергозатрат. 1