روز و سال دو واحد اصلي تعيين زمان هستند كه در اختيار ما قرار دارند. و هر دو در اثر حركت زمين تخمين زده مي شوند. چرخش زمين به دور محور خود روز شمسي را تعيين مي كند و گردش زمين به دور خورشيد باعث پيدايش سال شمسي مي گردد. يك روز شمسي به 24 ساعت تقسيم مي شود، هر ساعت به 60 دقيقه و هر دقيقه به 60 ثانيه. در واقع طول يك روز شمسي متغير است و اين به علت تغيير سرعت زمين به دور خورشيد است. اما اگر چه طول يك روز شمسي گاهي اوقات كمتر و يا بيشتر از 24 ساعت است، ما متوسط شب و روز را 24 ساعت در نظر مي گيريم. براي تعيين نقاط مختلف روي زمين، از خطوطي به نام نصف النهارات استفاده مي كنند. نصف النهارات خطوطي هستند كه به دور كره زمين كشيده شده و قطب شمال را به قطب جنوب متصل مي نمايند. نقاطي از كره زمين كه روي نصف النهار قرار گرفته داراي يك زمان و يا وقت هستند و نقاطي كه روي خطوط متفاوت شرقي و يا غربي هستند از نظر زماني با هم اختلاف دارند. اختلاف زماني براي هر نصف النهار يك ساعت مي باشد. نصف النهاري كه از منطقه اي به نام گرينويچ در انگلستان مي گذرد به نام نصف النهار مبداء ناميده شده و ساير نصف النهارات به سمت شرق و يا غرب به فاصله 15 درجه اي از هم ترسيم شده اند. در تمام نقاط دنيا ساعت زماني بر مبناي وقت گرينويچ تعيين مي شود. ستاره شناسان در رصدخانه گرينويچ ساعت هاي خود را با خورشيد و يا ستاره مخصوص تنظيم مي كنند. آن ها وقت دقيق را با عبور خورشيد و يا ستاره مخصوص از روي نصف النهار گرينويچ تعيين مي كنند. رصدخانه هاي ديگري در ساير نقاط دنيا نيز اين كار را انجام مي دهند. و به وسيله راديو وقت تعيين شده را به ساير نقاط دنيا اعلام مي دارند.در آمريكا، رصد خانه نيروي دريايي در واشنگتن وظيفه تعيين وقت دقيق را به عهده دارد. موتور هاي الكتريكي اين ساعت ها به وسيله ارتعاشات كريستال هاي كوارتز كنترل مي شود. اين ساعت ها زمان را با دقتي برابر ۲/۰ % ثانيه تعيين مي كنند.