觀察一年中正午日影的長度能夠定節氣，而觀察一天中日影方位的變化可以定一天中的時刻。早晨，太陽從東方升起，它的影子投向西方；中午，太陽在正南方，它把影子投在了正北方；傍晚，太陽落入西方的地平線，它的影子又轉向東方。日復一日，年復一年，太陽的影子都這麼規律地變化著。日晷就是利用日影的這個規律，抓住了時間流逝的匆匆腳步。

日晷有兩種形式：一種是水平放在地面上、刻度不均勻的地平式日晷。另一種是日晷面與赤道面平行的、刻度均勻的赤道式日晷。考古學家曾經先後在內蒙古呼和浩特以南和河南洛陽金村發現了兩塊正方形的石板，石板中央有一個深圓孔，可插類似晷針的東西。外有一大圓，圓周上有69個小孔，等間距排列，孔間間距為圓周長的百分之一，標有1際69個數字，並以細線與中央大圓相連。另有31個空位置。根據推測該石板是一種使用百刻制的赤道式日晷。晷針在石面上投下影子，影子不停地移動，每移一格就是百刻制中的一刻。