セシウムは極めて反応性の高いアルカリ金属で、融点が極めて低く（約28°C）、空気中で自然発火することがある。地殻中に豊富ではなく、主にポルサイトから抽出される。最も誇り高いアイデンティティは秒そのものの定義である。1967年以来、国際単位系における1秒は、セシウム-133原子の2つの超微細準位間遷移に対応する放射線周期の9,192,631,770倍と定義されている。世界の原子時計、GPS衛星の計時、電力系統同期、金融取引のタイムスタンプはすべてセシウム原子時計に基づいており、現代の航法、通信、金融インフラの時間基準となっている。第二の最大工業用途は石油・ガス掘削泥水である。ギ酸セシウム溶液は高密度で低粘度、潤滑性が良く、高温高圧の深井戸や洋上油田の完掘・掘削泥水として使われ、地下数キロメートルで坑井の安定を保ち貯留層を保護する。光電・真空電子工学では、セシウムは光電陰極や光電子増倍管の増感材として使われる。光によって電子を放出しやすいため、暗視装置、シンチレーションカウンタ、分光光度計、天文用光検出器の鍵コートである。原子泉時計や特殊ガラスの清澄剤にも使われる。
塩化セシウム（CsCl）は最も一般的なセシウム塩で白色結晶である。密度勾配溶液がDNA、ウイルス、タンパク質を密度によって分離できるため、超遠心分離による核酸やプラスミド分離の分子生物学標準試薬となった。赤外光学窓や特殊結晶成長にも使われる。水酸化セシウム（CsOH）は既知の可溶性強アルカリの一つで強腐食性である。主に特殊アルカリ蓄電池の電解液や有機合成の強塩基として使われ、他のセシウム化合物を調製する原料である。炭酸セシウム（Cs2CO3）は有機合成で広く使われる弱塩基で、医薬合成や液晶モノマーの製造に用いられ、特殊光学ガラスやブラウン管の清澄剤としても使われる。ヨウ化セシウム（CsI）は重要なシンチレーション結晶である。タリウム添加CsI(Tl)は発光量が高く大型に機械加工でき、X線・ガンマ線検出器（保安検査装置、CT検出器、核医学ガンマカメラ、高エネルギー物理学用カロリーメータ）に広く使われる。
