人们为了通过观察太阳投射物体的影子的移动来计量时间，就发明了日晷。
日晷，是最古老的、以日影测时的计时仪器，如今它已成为人类文明的象征。我国历史悠久、文化发达，也是世界上最早使用日晷测时的文明古国之一。迄今我国发现的最早的石刻日晷乃西汉初年的遗物，距今已有约2000年的历史了。在我国众多的古代科技成就史，以日影测时原理制作并应用的日晷，可以说是一颗晶莹璀璨的明珠。最初，人们根据日月星辰在天空中的位置来判断时间，但是这种判断并不准确。为了更加准确地了解太阳的变化，他们大约在公元前2000年左右就开始制造日晷，通过日晷的投影来了解时间这种神秘、抽象的东西。每天从早到晚，日晷标杆的投影随着太阳在空中的位置变化而转动，人们通过总结这种运动的规律，在日晷盘上加上刻度，更加准确地了解时间。秦汉时，日晷已在民间流行。
日晷又称“日规”，通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出“子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥”12个时辰12个大格，每个大格代表两个小时。晷面中间插着一根铜针。在太阳的照射下，铜针的影子随着太阳的移动在晷面上慢慢地移动。移到哪个刻度上，就是到了哪个时辰。这样，计算时间就准确多了。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。由于从春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，因此，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间，太阳在天赤道的南侧运行，因此，晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。
日晷有一个最大的弱点，就是在晚上不能工作，没有太阳，当然也没有指向刻度的标杆投影。倒是因为当时的人们只从事日出而作，日落而息的原始农业劳动，就不要了解晚上的时间，日晷暂时能够满足人们的需要。
后来，人们又用滴水、漏沙的方法计时，发明了一种新的计时工具——铜壶滴漏。铜壶滴漏又叫“漏刻”、“刻漏”、“壶漏”。最早的漏壶用一只铜壶盛水，壶底有一个小洞，壶中插一根刻有刻度的标杆，水从小洞滴出后，人们根据水位降低后标杆上的刻度来判断时间。这种漏壶计时的准确性仍然比较差。漏壶历代相传，由单只逐渐发展成为后来四只一套的漏壶。上面的一只叫日壶，下面的三只分别叫月壶、星壶、授水壶。日壶滴入月壶，再到星壶，最后滴入授水壶。授水壶内的水越越多，标尺受到水的浮力作用逐渐上升，人们通过标尺浮出水的刻度，就可以知道时间了。日晷和铜壶滴漏是中国古人聪明才智的结晶，它们不仅告诉了我们古人计时的方法，也留下了中国古代科学技术发展的宝贵资料。
太阳太过明亮，人眼不可逼视，人们就通过观察太阳投射物体的影子的移动来计量时间。东汉许慎《说文解字》云：“晷，日景也。”此处“日景”即“日影”。东汉张衡《西京赋》中描述帝王在上林苑狩猎时，有“白日未及移其晷，已狝其什七八”之句；佛经《舍头谏太子二十八宿经》也有人自顾其影来计时的记载。日晷还不仅仅是一种计时仪器，它能给人以一种历史的和文化的联想。在很多建筑物上和公共场所，日晷被用作点缀景观之用。采撷一缕日光，打磨一块石板，日晷还拉近了人与自然的关系，日晷向人们传达着强烈的人文气息。
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