古代人用漏壶、日晷等器具来计时。漏壶是用铜制成，分为播水壶和受水壶两部分，播水壶分二至四层，均有小孔，可以滴水，最后流入受水壶。受水壶里立箭，箭上划分100个刻度，箭随蓄水逐渐上升露出刻度数，用以表示时间。日晷是利用太阳影子的移动规律来测定时间的装置。古代日晷的晷面是石制的，有刻度，倾斜地固定在石柱上。晷针的铁的，安在晷面中心，与晷面垂直，晷针的影子投在晷面上，并随着太阳在天空中的方向移动，人们根据晷针影子在晷面上的位置来确定时间。显然这种计时方法比较粗略。
300多年以前，意大利物理学家伽利略在比萨城里的一痤教堂里，发现吊灯在空中摆具有等时性，后来荷兰物理学家惠更斯利用摆的等时性制成了摆钟。用摆钟计时每天误差在几秒至几分钟。
20世纪中叶，科学家利用石英晶体的振荡来代替普通钟摆的运动制成了石英钟，它具有很高的精确性和稳定性，每天的误差小于万分之一秒。
现在，美、法、德、英、瑞士等国正全力以赴研制高精度原子钟。原子钟主要依据原子能够以不受温度和压力影响的固定频率振荡的原理制作成的，是目前人类最精确的时间测量手段。新的超高精度原子钟误差可望达到10亿年不超过1秒。