本发明提供原子振荡器和频率信号生成系统。原子振荡器包括：光源单元，其具有射出光的光源、和将所述光源控制为第1温度的第1温度控制元件；原子室单元，其具有收纳有碱金属原子并供从所述光源射出的光入射的原子室、和将所述原子室控制为与所述第1温度不同的第2温度的第2温度控制元件；容器，其收纳所述光源单元和所述原子室单元，具有第1面和与所述第1面不同的第2面，所述光源单元与所述第1面连接，所述光源单元与所述第2面之间具有空隙，所述原子室单元与所述第2面连接，所述原子室单元与所述第1面之间具有空隙。