Yksi nanosekunti on 10-9 sekuntia tai miljardi sekuntia. Tämä tarkoittaa, että sekunnissa on miljardi nanosekuntia; miljardi on yksi ja sen jälkeen 9 nollaa. Valon kulkeminen yhdellä jalalla (0.3 metriä) kestää hieman enemmän kuin nanosekunnin; valo kulkee noin 980 miljoonaa jalkaa sekunnissa (300 miljoonaa metriä sekunnissa). Tieteessä nanosekuntien mitta on yleensä lyhennetty ns tai nsec. Vaikka mitta on yksinkertaisesti liian pieni ollakseen hyödyllinen jokapäiväisessä elämässä, nanosekunnilla on monia tärkeitä käyttötarkoituksia kemiassa ja fysiikassa, jotka molemmat sisältävät prosesseja, jotka tapahtuvat erittäin pieninä ajanjaksoina.
Tietojenkäsittelytieteilijät tekevät myös joitakin mittauksia nanosekunteissa, koska monet nykyaikaisen tietojenkäsittelyn prosessit tapahtuvat hyvin pienissä aikaväleissä. Nopeus, jonka tietokone ottaa esimerkiksi muistiinsa, ilmaistaan yleisesti nanosekunteina. Tässä tapauksessa pienemmät numerot ovat parempia – tietokone, joka voi käyttää muistiaan 10 ns, on nopeampi kuin tietokone, joka käyttää 30 ns käyttääkseen muistiaan. Molemmat luvut edustavat kuitenkin erittäin, erittäin nopeita laskentanopeuksia. On epätodennäköistä, että yksilö kykenisi tunnistamaan 20 ns aikaeron näiden kahden prosessin välillä.
Suurin osa nanosekunnin käyttötarkoituksista liittyy tieteeseen ja tekniikkaan, kuten elektroniikkaan, optiikkaan ja viestintään. nanosekunteja käytetään usein sähkömagneettisten aaltojen eri puolien, kuten taajuuden, mittaamiseen. Optiikassa käytetään hyvin lyhyitä valosimpulsseja tai lasersäteitä keräämään tarkkoja kuvia nopeasti liikkuvista ilmiöistä, kuten kemiallisista reaktioista. Kun monet näistä pulsseista esiintyvät hyvin lyhyessä ajassa, syntyy sarja kuvia, joiden avulla tutkijat voivat tarkastella ilmiötä vapaa -ajallaan.
Vaikka nanosekunti on hyvin pieni aika, se ei todellakaan ole pienin. Mikrosekunti on jonkin verran suurempi kuin nanosekunti 10-6 sekunnissa. Pikosekunnit ja femtosekunnit ovat 10-12 sekuntia ja vastaavasti 10-15 sekuntia, ja niillä on yleensä samanlaisia käyttötarkoituksia. Erityisesti femtosekuntia käytetään yleisesti optiikassa mittaamaan pulsseja, joita käytetään kuvien ottamiseen erittäin pienillä aikaväleillä. Yhdelläkään näistä yksiköistä ei ole käytännön sovelluksia useimmille ihmisille, mutta fyysikot, kemistit ja teknologit tarvitsevat usein tällaisia pieniä yksiköitä.
Grace Hopper, Yhdysvaltain merivoimien upseeri ja tietojenkäsittelytieteilijä, oli tunnettu luennoistaan tietotekniikasta. Hänet tunnetaan ensisijaisesti ohjelmointikielen ensimmäisen kääntäjän kehittämisestä. Luennoillaan hänen tiedettiin jakaneen hieman alle 1 metrin pituisia lankoja osoittaakseen matkan, jonka valo kulki nanosekunnissa; hän teki tämän selittääkseen, miksi satelliittiviestintä ei ollut hetkellistä.