Jedna nanosekunda je 10-9 sekundi, odnosno milijardni dio sekunde. To znači da postoji milijarda nanosekundi u jednoj sekundi; jedna milijarda je jedan iza kojeg slijedi 9 nula. Svjetlu je potrebno nešto više od nanosekunde da prijeđe jednu stopu (0.3 metra); svjetlost putuje brzinom od približno 980 milijuna stopa u sekundi (300 milijuna metara u sekundi). U znanosti, mjera koja uključuje nanosekunde obično će biti skraćena na ns ili nsec. Iako je jednostavno premala mjera da bi bila korisna u svakodnevnom životu, nanosekunda ima mnoge važne namjene u kemiji i fizici koje uključuju procese koji se događaju u iznimno malim vremenskim razdobljima.
Računalni znanstvenici također vrše neka mjerenja u nanosekundama jer se mnogi procesi u modernom računarstvu odvijaju u vrlo malim vremenskim okvirima. Brzina koju računalo koristi za pristup svojoj memoriji, na primjer, obično se izražava u nanosekundama. U ovom slučaju, niži brojevi su bolji – računalo koje može pristupiti svojoj memoriji za 10 ns brže je od računala kojem je potrebno 30 ns da pristupi svojoj memoriji. Međutim, oba broja predstavljaju vrlo, vrlo velike brzine računanja. Malo je vjerojatno da bi pojedinac mogao prepoznati vremensku razliku od 20 ns između dva procesa.
Većina korištenja nanosekunde je u područjima koja se odnose na znanost i tehnologiju, kao što su elektronika, optika i komunikacija. nanosekunde se često koriste za mjerenje različitih aspekata elektromagnetskih valova poput frekvencije. U optici se vrlo kratki nanosekundni impulsi svjetlosti ili laserskih zraka koriste za prikupljanje preciznih slika brzog kretanja fenomena kao što su kemijske reakcije. Kada se mnogi od ovih impulsa jave u vrlo kratkom vremenskom razdoblju, stvara se niz slika koje omogućuju znanstvenicima da vide fenomen u slobodno vrijeme.
Iako je nanosekunda vrlo mala mjera vremena, zasigurno nije najmanja. Mikrosekunda je nešto veća od nanosekunde na 10-6 sekundi. Pikosekunde i femtosekunde mjere 10-12 odnosno 10-15 sekundi i obično imaju slične namjene. Posebno se femtosekunde obično koriste u optici za mjerenje impulsa koji se koriste za snimanje slika u iznimno malim vremenskim okvirima. Nijedna od ovih jedinica nema praktičnu primjenu za većinu ljudi, ali fizičari, kemičari i tehnolozi često trebaju takve male jedinice.
Grace Hopper, pomorska časnica Sjedinjenih Država i informatičarka, bila je poznata po svojim predavanjima o informatici. Ona je prvenstveno poznata po razvoju prvog kompilatora za programski jezik. Na svojim predavanjima je bila poznata po tome da dijeli duljine žice koje su bile nešto manje od 1 stope (0.3 metra) kako bi pokazala udaljenost koju svjetlost prijeđe u nanosekundi; učinila je to kako bi objasnila zašto satelitska komunikacija nije bila trenutna.