太陽鐘利用地球自轉的原理來計量時間。在歷史的長河中，天文學和計時學相伴發展，計時儀器和天文儀器一樣，經過漫長的發展歷程逐漸精確化。最古老的計時儀器是土圭、圭表和日晷，其原理是通過太陽的投影和方位計時，一般通稱太陽鐘。

地球的自轉和繞太陽的公轉就組成了太陽鐘，它普遍存在---地球上的每一個人都可以在任一地方觀測到它和應用它；它是可靠的---預見不到它會停止或損失時間；它的穩定度很高---科學家們依據它的時標能預見到地球上任何地方日出或日落的時、分、秒等；還能早幾百年或幾千年遇見到日蝕或月蝕以及別的與時間有關的事件。此外，它不涉及人們的運算---在國際上不存在爭論誰的太陽最權威的可能性，人們不必對它的運轉或調節負任何責任。然而，這個古老而光榮的鐘也有嚴重的缺陷。其中一個事實是：太陽鐘與更精密的標準鐘相比，并不是一個很穩定的鐘。