古代的计时工具中，最早产生的就是表圭。在很早之前，人们就发现太阳照射在树木上的影子会产生变化，于是人们发明了表圭，在地上立一根笔直的竿子，观察它影子的变化来了解时间。放置这根杆子的石板就是圭，杆子则被称为表。
由表圭演变而来的则是
日晷。日晷的含义就是太阳的影子。与表圭相比，日晷则更加具体完善，有具体的刻度标识。日晷也是被我国沿用几千年的计时工具。但是，日晷同样也存在着弊端，根据太阳来观察确认时间，那么当阴雨天，太阳被云雨遮掩时，使用日晷计时就不是十分方便。
那么日晷是根据太阳来计时，当晚上日落月升之时，又该如何计时呢。于是人们借鉴日晷的原理，思考晚上可不可以借鉴月亮的变化来计时，月晷也就随之产生。但是与日晷相比，月晷的弊端则更明显。月晷只有在满月，月光充足的日子才能正确显示时间，其他时候则会产生较大误差，于是较为严谨的月晷一般都会伴有一份误差说明，来指引人们正确确认时间。
为了能够随时正确计时，古人又发明了漏刻。漏刻是根据水均衡滴漏的原理来计时的。漏指的就是水滴落，刻则是刻有标尺的箭。同样是根据水的原理，东汉
张衡发明了水运浑天仪，随后的历朝历代都有在此基础上改进，不断完善计时装置。