Viena nanosekundė yra 10–9 sekundės arba viena milijardoji sekundės dalis. Tai reiškia, kad per vieną sekundę yra vienas milijardas nanosekundžių; vienas milijardas yra vienas, po kurio seka 9 nuliai. Šviesai nukeliauti vieną pėdą (0.3 metro) reikia šiek tiek daugiau nei nanosekundės; šviesa sklinda maždaug 980 milijonų pėdų per sekundę (300 milijonų metrų per sekundę) greičiu. Moksle matas, apimantis nanosekundes, paprastai bus sutrumpintas iki ns arba nsec. Nors tai tiesiog per mažas matas, kad būtų naudingas kasdieniame gyvenime, nanosekundės turi daug svarbių panaudojimo būdų chemijoje ir fizikoje, kurios apima procesus, vykstančius per itin trumpą laiką.
Kompiuterių mokslininkai taip pat kai kuriuos matavimus atlieka nanosekundėmis, nes daugelis šiuolaikinių kompiuterinių procesų vyksta per labai trumpą laiką. Pavyzdžiui, greitis, kurio kompiuteris pasiekia, kad pasiektų savo atmintį, paprastai išreiškiamas nanosekundėmis. Šiuo atveju mažesni skaičiai yra geresni – kompiuteris, kuris gali pasiekti savo atmintį per 10 ns, yra greitesnis nei kompiuteris, kurio atmintis pasiekiama per 30 ns. Tačiau abu skaičiai rodo labai, labai greitą skaičiavimo greitį. Mažai tikėtina, kad asmuo galėtų atpažinti 20 ns laiko skirtumą tarp dviejų procesų.
Dažniausiai nanosekundės naudojamos su mokslu ir technologijomis susijusiose srityse, tokiose kaip elektronika, optika ir komunikacija. nanosekundės dažnai naudojamos įvairiems elektromagnetinių bangų aspektams, pavyzdžiui, dažniui, matuoti. Optikoje labai trumpi nanosekundžių šviesos impulsai arba lazerio spinduliai naudojami tiksliems greitai besikeičiančių reiškinių, pavyzdžiui, cheminių reakcijų, vaizdams surinkti. Kai daugelis šių impulsų atsiranda per labai trumpą laiką, susidaro vaizdų virtinė, leidžianti mokslininkams laisvalaikiu stebėti reiškinį.
Nors nanosekundė yra labai mažas laiko matas, jis tikrai nėra pats mažiausias. Mikrosekundė yra šiek tiek didesnė nei nanosekundė 10–6 sekundžių. Pikosekundės ir femtosekundės yra atitinkamai 10–12 ir 10–15 sekundžių ir paprastai naudojamos panašiai. Femtosekundės ypač dažnai naudojamos optikoje, norint matuoti impulsus, naudojamus fotografuojant ypač trumpą laiką. Nė vienas iš šių blokų praktiškai nepritaikomas daugumai žmonių, tačiau fizikai, chemikai ir technologai dažnai prireikia tokių mažų įrenginių.
Grace Hopper, JAV karinio jūrų laivyno karininkė ir kompiuterių mokslininkė, buvo žinoma dėl savo informatikos paskaitų. Ji visų pirma žinoma dėl to, kad sukūrė pirmąjį programavimo kalbos kompiliatorių. Buvo žinoma, kad per savo paskaitas ji dalijo laidus, kurių ilgis buvo šiek tiek mažesnis nei 1 pėda (0.3 metro), kad parodytų atstumą, kurį šviesa nukeliavo per nanosekundę; ji tai padarė norėdama paaiškinti, kodėl palydovinis ryšys nebuvo momentinis.