人類使用日晷的時間非常久遠，古巴比倫人在遠古時代的6000年前就開始使用了，中國是在3000年前的周朝。日晷不但能顯示一天之內(nèi)的時刻，還能顯示節(jié)氣和月份。當然它的缺點也是顯而易見的，笨重而且看不到陽光的時候不能用，比方陰天和晚上。

中國最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充于594年(隋開皇十四年)發(fā)明的短影平儀(即地平式日晷)。赤道日晷的明確記載初見于南宋曾敏行的《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖。

我國早在公元前一干年左右的西周初期，就已經(jīng)發(fā)明了最原始的計時器“土圭” ，后來發(fā)展為“圭表”?！叭贞小贝蠹s發(fā)明于漢代以前，是觀測陽光投影方向的計時器?！皦芈庇址Q“漏壺”，大約發(fā)明于公元前五世紀。它是用漏水的方法,觀測“刻箭”的晝夜計時器。圭表、日晷、漏壺等，在我國沿用了二三千年。

公元二世紀初，東漢科學家張衡制作的水力渾天儀上，就有機械轉(zhuǎn)動的計時部分(詳載《晉書·天文志》)每天規(guī)律地回轉(zhuǎn)一周，以后漢末陸績，吳國的王蕃、葛衡，南北朝時宋國的錢樂之，隋初的耿詢都先后制造過帶有計時裝置的渾天儀。

唐代開元十三年(725)，張遂、梁令瓚等制造的水力渾天儀，宋人張思訓于太平興國四年(979)創(chuàng)制的水力渾天儀上計時部分都有所發(fā)展：宋哲宗元家 三年(1088)，蘇頌和韓公廉等制造了水運儀象臺。整座機構(gòu)共有150多種機械零件，使渾儀、渾象和計時儀器構(gòu)成一個統(tǒng)一的體系。在計時器部分已有擒縱機構(gòu)，相當近代機械鐘表上的擒縱器或卡子，因此它在鐘表發(fā)展史上有極為重要的意義。十三世紀后出現(xiàn)了脫離天文儀器的機械計時器。

元至元十三年(1276)天文學家郭守敬創(chuàng)制的大明殿燈漏，其計時部分初步脫離了天文儀器(詳見《元史·天文志》)。

到了十四世紀，明初的詹希元運用齒輪系轉(zhuǎn)動制作的沙漏，才成為完全脫離天文儀、獨立計時的機械轉(zhuǎn)動的計時器。變?yōu)槭r辰。近代西方機械鐘表是在明末傳入中國的。1601年意大利傳教士利瑪竇送給明代萬歷皇帝兩架自鳴鐘，對我國開始制造機械鐘有著一定的影響，據(jù)說利瑪竇為了符合中國的計時習慣，把歐洲的24小時改為12時辰，把阿拉伯數(shù)字改為中國數(shù)字，還把每天分成一百刻(即百刻)，每段分為一百分。