Für den Einsatz von cw-Einzelfrequenzlasern in der Hochpräzisionsmesstechnik ist in vielen Fällen eine genaue Bestimmung (und manchmal sogar Stabilisierung) ihrer Schwingungsfrequenz Voraussetzung. Glücklicherweise liefert uns die Natur allgegenwärtige Standards, auf die die optischen Frequenzen zurückgeführt werden können: Elektronische Übergänge in Atomen und Molekülen fallen oft mit der Emission oder Absorption von Licht in einem engen Frequenzintervall („Spektrallinien“) zusammen. Eine optische Frequenz zu bestimmen bedeutet also einfach, die Emission oder Absorption des Lichts durch die Materie nachzuweisen („Spektroskopie“). Der jodstabilisierte Helium-Neon-Laser ist eines der Lehrbuchbeispiele für diese Methode.

Für sichtbares Licht ist ein Dampf aus Jodmolekülen ein guter Kandidat für ein solches Frequenznormal, da er ein dichtes Linienspektrum bis zu 583 THz (bis 514 nm) mit einer natürlichen Linienbreite von nur etwa 380 kHz liefert. Seine optischen Eigenschaften wurden daher eingehend untersucht. Das BIPM empfiehlt sogar, bestimmte Absorptionslinien für die Realisierung des Messgeräts zu verwenden (als ein bestimmtes Vielfaches der Wellenlänge eines auf die Jod-Absorptionsfrequenz stabilisierten Lasers), zum Beispiel die a10-Komponente des Übergangs R(56)32-0 bei 563 260 224 MHz.