นับตั้งแต่มีการประดิษฐ์นาฬิกา เครื่องมือบอกเวลาแบบควบคุมด้วยกลไกเหล่านี้เป็นเครื่องมืออันทรงพลังที่ช่วยให้ผู้คนเข้าใจกาลเวลามาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ไม่นานนักก็พบว่าอุปกรณ์บอกเวลาประเภทนี้มีข้อเสีย-ความแม่นยำลดลงเมื่อชิ้นส่วนทางกลไกมีอายุมากขึ้น การยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนกลไกจำเป็นต้องใช้วัสดุราคาแพง ส่งผลให้ราคาของนาฬิกาเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งเป็นราคาที่คนธรรมดาไม่สามารถจ่ายได้
ในปี 1929 วิศวกรชาวอเมริกัน John Marley ได้นำคริสตัลควอตซ์มาใช้กับนาฬิกาไฟฟ้าเป็นครั้งแรก ด้วยการคำนวณจำนวนการสั่นสะเทือนของคริสตัลทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งส่งผลให้เข็มนาฬิกาแสดงเวลา เขาจึงสร้างนาฬิกาควอทซ์ได้สำเร็จ
การกำเนิดของนาฬิกาควอทซ์เป็นการเปิดศักราชใหม่ในการทำนาฬิกา ยุคแห่งการบอกเวลาซึ่งควบคุมโดยกลไกเฟืองแกว่งสิ้นสุดลง ถูกแทนที่ด้วยระบบการบอกเวลาซึ่งควบคุมโดยคุณสมบัติทางกายภาพที่มีความเสถียรสูงของตัววัสดุเอง ระบบนี้ไม่เพียงแต่เปลี่ยนโครงสร้างของอุปกรณ์บอกเวลาเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงหน่วยเวลาอีกด้วย หน่วยเวลาพื้นฐานที่สุด-หน่วยที่สอง- ได้รับการนิยามใหม่โดยอาศัยการสั่นของอะตอมซีเซียม
