Ena nanosekunda je 10-9 sekund ali milijarda sekunde. To pomeni, da je v eni sekundi ena milijarda nanosekund; ena milijarda je ena, ki ji sledi 9 ničel. Potrebuje nekaj več kot nanosekundo, da svetloba potuje eno nogo (0.3 metra); svetloba potuje s približno 980 milijoni čevljev na sekundo (300 milijonov metrov na sekundo). V znanosti je ukrep, ki vključuje nanosekunde, običajno skrajšan na ns ali nsec. Čeprav je preprosto premajhna mera, da bi bila uporabna v vsakdanjem življenju, ima nanosekunda veliko pomembnih uporab v kemiji in fiziki, ki vključujeta procese, ki se pojavljajo v izjemno majhnih časovnih obdobjih.
Računalniški znanstveniki opravijo tudi nekaj meritev v nanosekundah, saj se številni procesi v sodobnem računalništva odvijajo v zelo majhnih časovnih okvirih. Hitrost, ki jo uporablja računalnik za dostop do svojega pomnilnika, je na primer običajno izražena v nanosekundah. V tem primeru so boljše nižje številke – računalnik, ki lahko dostopa do svojega pomnilnika v 10 ns, je hitrejši od računalnika, ki potrebuje 30 ns za dostop do svojega pomnilnika. Obe številki pa predstavljata zelo, zelo visoke hitrosti računanja. Malo verjetno je, da bi posameznik lahko prepoznal 20 ns časovne razlike med obema procesoma.
Večina uporab nanosekunde je na področjih, povezanih z znanostjo in tehnologijo, kot so elektronika, optika in komunikacije. nanosekunde se pogosto uporabljajo za merjenje različnih vidikov elektromagnetnih valov, kot je frekvenca. V optiki se za zbiranje natančnih slik hitro premikajočih se pojavov, kot so kemične reakcije, uporabljajo zelo kratki nanosekundni impulzi svetlobe ali laserskih žarkov. Ko se veliko teh impulzov pojavi v zelo kratkem času, se ustvari niz slik, ki znanstvenikom omogočajo, da si ogledajo pojav v prostem času.
Čeprav je nanosekunda zelo majhna mera časa, zagotovo ni najmanjša. Mikrosekunda je nekoliko večja od nanosekunde pri 10-6 sekundah. Pikosekunde in femtosekunde merijo 10-12 oziroma 10-15 sekund in imajo običajno podobno uporabo. Zlasti femtosekunde se običajno uporabljajo v optiki za merjenje impulzov, ki se uporabljajo za snemanje slik v izjemno majhnih časovnih okvirih. Nobena od teh enot nima praktične uporabe za večino ljudi, vendar fiziki, kemiki in tehnologi pogosto potrebujejo tako majhne enote.
Grace Hopper, pomorska častnica in računalničarka Združenih držav, je bila znana po svojih predavanjih iz računalništva. Znana je predvsem po razvoju prvega prevajalnika za programski jezik. Na svojih predavanjih je bila znana po tem, da je delila dolžine žice, ki so bile dolge nekaj manj kot 1 metra, da bi prikazala razdaljo, ki jo svetloba prepotuje v nanosekundi; to je storila, da bi pojasnila, zakaj satelitska komunikacija ni bila takojšnja.