Zegar słoneczny pozbawiony jest własnego napędu, jego działanie wykorzystuje obrotowy ruch Ziemi, co pozwala zaliczyć go do klasy zegarów naturalnych (razem z zegarami wodnymi, piaskowymi i ogniowymi). Idea wykorzystania pozornego ruchu Słońca po nieboskłonie w roli zegara stanowiła przez bardzo długi okres podstawowy sposób pomiaru czasu (chronologia astronomiczna). W miarę rozwoju cywilizacji konstruowano i wykorzystywano różne rodzaje zegarów słonecznych, które pełniły rolę wzorca czasu. Zegary słoneczne można wyposażać w różne skale i dostosowywać je do odmiennych systemów rachuby czasu. Niektóre, bardziej zaawansowane rodzaje zegarów słonecznych (zegar analemmatyczny) mogą wskazywać czas słoneczny średni lub nawet czas strefowy (urzędowy). Niekiedy obok podziałki, służącej do pomiaru pory dnia (godziny, kwadranse, minuty), umieszcza się skalę kalendarzową, która umożliwia odczyt daty (zazwyczaj z dokładnością do kilku dni).