宇宙在时间上是无穷无尽的；时间本身没有起点和终点。假如用一根线段表示时间的任意一个段落，那么这个线段上的任意一点，都表示一定的时刻；而任意两点间的距离以及这个线段本身，都表示一定的时段。
时间的自然单位有3种：日、月和年。它们都是天体运行的周期。
地球不停地自西向东自转，同时沿着椭圆形轨道绕太阳公转。地球上由此产生了昼夜交替和昼夜长短的变化。随着太阳在地面上的直射点不断由东向西移动，昼半球和夜半球在相互交替中，白天变成黑夜，黑夜又变成了白天。
地球自转的结果，产生了天然的时间单位——日。日是地球自转一周的时间，比它更小的单位就是时、分和秒，都是日的等分。
一天的时间有多长呢？一天是24小时，这似乎是不成问题的。地球自转一周，到底需要多少时间呢？计算一天时间的方法，主要有恒星日和太阳日两种。
恒星日是某一恒星（或春分点）连续两次经过同一子午线平面的时间间隔。这是地球自转的真正周期。所需的时间是23时56分4秒。这叫做一个恒星日，是以恒星为标准来测定的，长度没有明显的变化，在天文观测上很重要。
但是，恒星日同人们日常生活、昼夜变化的节律不很适应。同人类生活关系最密切的是太阳，人们最关心的时间是太阳时。
人们平常说，一天24小时，是太阳连续两次经过同一子午线平面的时间间隔，叫做一个“真太阳日”。将一个真太阳日分为24等分，每一等分即为一真太阳时（或称视时）。由于地球在自转的同时还在绕日公转，一个太阳日，地球要转360°59′，比恒星日多59′，所以时间上比恒星日多分56秒钟。
地球公转的轨道为椭圆形，地球距离太阳有时近，有时远；公转的速度有时快些，有时慢些。这样，一天就有长有短了。一天有时超过24小时，有时却不到24小时，在使用上很不方便。人们在一年中长短不等的太阳日中，求得一个平均数来，这叫平“太阳日”，一般叫它“太阳日”。一个太阳日的24等分之一为一“平太阳时”。日常钟表所示的时间就是平太阳时。每小时分为60分，每分钟为60秒。这是人们日常使用的时间单位。
平太阳日和真太阳日两次经过同一子午线平面的时间间隔是不同的。最多能相差16分钟。一年中只有4天的时间间隔才一样。因此，很早以前巴黎的钟表匠在自己的招牌上写道：“太阳所指示的时间是骗人的。”