atosekundna fizika (ato- + sekunda), grana fizike koja iznimno kratke impulse elektromagnetskih valova, u trajanju od nekoliko stotina atosekundi i kraće, rabi za izravno promatranje brzih gibanja elektrona unutar atoma, molekula ili složenijih sustava. Ima velik potencijal za unaprjeđenje temeljnih istraživanja u kvantnoj fizici, elektronici, biologiji, kemiji, medicini i dr.
Atosekundni svjetlosni impulsi nastaju procesom generiranja visokih harmonika (engl. high harmonic generation, HHG) tijekom kojega ionizirani plemeniti plin osvijetljen laserskim impulsima emitira elektromagnetske valove koji su visoki neparni harmonici frekvencije pobudnoga laserskog snopa.
Za razvoj laserskih sustava koji omogućuju stvaranje kratkih, femtosekundnih (10–15 s) optičkih impulsa Gérard Mouro i Donna Strickland dobili su Nobelovu nagradu za fiziku 2018., a za eksperimentalne metode kojima se generiraju atosekundni optički impulsi (10–18 s) za proučavanje dinamike elektrona u tvari Pierre Agostini, Ferenc Krausz i Anne L’Huillier dobili su Nobelovu nagrada za fiziku 2023.
