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主要使用圭表、日晷、漏刻等方式计时。圭表是依靠日影长度来计时的工具；日晷由一根晷针和一个刻有刻线的晷盘组成，以光的投影来判断时刻；漏刻就是利用水流的均衡性原理，在壶里盛水，通过观察壶上刻有时间的标尺位置来判断时间。
人们最初使用的是一种叫“圭表”的计时器，它是一种依靠计算日影长度来计时的工具。所谓“圭表”由两部分组成：直立在地面测日影的标杆或石柱叫做表，南北放置测量表影的刻板叫做圭。时间又被称为“光阴”，意即太阳在地上留下的阴影，光阴一词就和圭表有关系。在圭表的基础上，人们又发明了“日晷”，还是以光的投影来判断时刻。日晷由一根晷针和一个刻有刻线的晷盘组成。当太阳的方位变动时，晷针在晷盘的投影所指的方向也不一样。古人根据长期的观察，确立了十二个时辰所对应的日影方位并以此来判断时间。比如“午时三刻”指的其实就是日晷盘午时位置的第三个刻度。
圭表和日晷都是利用太阳来计时的方法。但碰到阴雨天如何计时呢？古人发明了“漏刻”的方法。“漏刻”就是利用水流的均衡性原理，在壶里盛水，通过观察壶上刻有时间的标尺（叫刻箭）位置来判断时间。“漏刻”的方式由于不受天气和气候的影响，在中国民间长期被广泛使用。机械动力的计时器在中国古代也是存在的。宋代苏颂在张衡发明的水运浑天仪的基础上改造完成的水运仪象台可以准确报时，并显示十二个时辰。
除此外，还有香篆、油灯钟、蜡烛钟、沙钟等计时工具。17世纪后，西方更为精密的钟表传入，人们逐渐放弃了原有的计时工具。在计时方法上，古人采用百刻制的方式，即将一昼夜均分为一百刻，一刻约等于14.4分。隋唐时期发明了十二时辰计时。西方钟表传入中国后，为适应24小时计时的方法，百刻制改为96刻制；一个时辰两个小时，一个小时四刻。
