宇宙在時間上是無窮無盡的；時間本身沒有起點和終點。假如用一根線段表示時間的任意一個段落，那麼這個線段上的任意一點，都表示一定的時刻；而任意兩點間的距離以及這個線段本身，都表示一定的時段。
時間的自然單位有3種：日、月和年。它們都是天體運行的周期。
地球不停地自西向東自轉，同時沿著橢圓形軌道繞太陽公轉。地球上由此產生了晝夜交替和晝夜長短的變化。隨著太陽在地麵上的直射點不斷由東向西移動，晝半球和夜半球在相互交替中，白天變成黑夜，黑夜又變成了白天。
地球自轉的結果，產生了天然的時間單位--日。日是地球自轉一周的時間，比它更小的單位就是時、分和秒，都是日的等分。
一天的時間有多長呢？一天是24小時，這似乎是不成問題的。地球自轉一周，到底需要多少時間呢？計算一天時間的方法，主要有恒星日和太陽日兩種。
恒星日是某一恒星（或春分點）連續兩次經過同一子午線平麵的時間間隔。這是地球自轉的真正周期。所需的時間是23時56分4秒。這叫做一個恒星日，是以恒星為標準來測定的，長度沒有明顯的變化，在天文觀測上很重要。
但是，恒星日同人們日常生活、晝夜變化的節律不很適應。同人類生活關係最密切的是太陽，人們最關心的時間是太陽時。
人們平常說，一天24小時，是太陽連續兩次經過同一子午線平麵的時間間隔，叫做一個“真太陽日”。將一個真太陽日分為24等分，每一等分即為一真太陽時（或稱視時）。由於地球在自轉的同時還在繞日公轉，一個太陽日，地球要轉360°59′，比恒星日多59′，所以時間上比恒星日多分56秒鍾。
地球公轉的軌道為橢圓形，地球距離太陽有時近，有時遠；公轉的速度有時快些，有時慢些。這樣，一天就有長有短了。一天有時超過24小時，有時卻不到24小時，在使用上很不方便。人們在一年中長短不等的太陽日中，求得一個平均數來，這叫平“太陽日”，一般叫它“太陽日”。一個太陽日的24等分之一為一“平太陽時”。日常鍾表所示的時間就是平太陽時。每小時分為60分，每分鍾為60秒。這是人們日常使用的時間單位。
平太陽日和真太陽日兩次經過同一子午線平麵的時間間隔是不同的。最多能相差16分鍾。一年中隻有4天的時間間隔才一樣。因此，很早以前巴黎的鍾表匠在自己的招牌上寫道：“太陽所指示的時間是騙人的。”