Standardy czasu oparte na obrocie Ziemi Czas słoneczny prawdziwy opiera się na długości dnia słonecznego, czyli odstępie między dwoma kolejnymi górowaniami rzeczywistego Słońca. Ponieważ orbita Ziemi jest eliptyczna, a oś obrotu nachylona względem ekliptyki, długość prawdziwej doby słonecznej zmienia się w ciągu roku o kilkadziesiąt sekund względem średniej doby, a skumulowana różnica między czasem słonecznym prawdziwym i średnim może w ciągu kilku tygodni sięgać około 16 minut. Różnice te opisuje równanie czasu, a dodatkowe zaburzenia, takie jak chwianie się osi Ziemi, dają zwykle znacznie mniejsze efekty.
Czas gwiazdowy mierzy obrót Ziemi względem odległych gwiazd. Doba gwiazdowa trwa około 23 h 56 min 4 s, a więc jest krótsza od średniej doby słonecznej o około 3 min 56 s. W astronomii czas gwiazdowy długo pozostawał wygodnym narzędziem do przewidywania górowania obiektów na niebie. W praktyce obserwacyjnej był też wygodniejszy od obserwacji Słońca przy wyznaczaniu średniego czasu słonecznego, bo pozycje „gwiazd zegarowych” dawały się mierzyć dokładniej i łatwiej redukować do wspólnego układu.