Czas na kuli ziemskiej oblicza się na podstawie obrotowego i obiegowego ruchu Ziemi. Jeden obrót Ziemi wokół własnej osi wyznacza dobę, którą dzieli się na godziny, te z kolei na minuty i sekundy. Obieg Ziemi wokół Słońca wyznacza rok gwiazdowy, który wynosi 365 dni, 6 godzin, 9 minut i 10 sekund. Wyróżnia się także pojęcie roku zwrotnikowego równego 365 dni, 5 godzin, 48 minut i 46 sekund, który jest okresem czasu pomiędzy kolejnymi przejściami Słońca przez punkt równonocy wiosennej.

Istnieje kilka rodzajów czasu na Ziemi:

  • Czas słoneczny (solarny) - czas, którego rachubę oparto na dobie słonecznej, czyli pełnym okresie obrotu Ziemi wokół własnej osi (23 godziny, 56 minut i 4 sekundy).
  • Czas miejscowy (lokalny) - średni czas słoneczny w danym miejscu na powierzchni Ziemi. Oparty jest o średnią dobę słoneczną równą 24 godziny. Godzinie 12 w tym czasie odpowiada moment górowania Słońca na południku danej miejscowości. Jest wspólny dla wszystkich punktów leżących na tym samym południku.
  • Czas strefowy - czas umowny stosowany w 24 południkowych pasach (strefach), na które podzielono kulę ziemską (co 15º długości geograficznej). Środkowe południki tych stref wyznaczają ich czas, wyrażający się całkowitą liczbą godzin w stosunku do południka 0º w Greenwich, tzn. czas w danej strefie różni się o pełną godzinę od czasu strefy sąsiedniej, a pierwszą strefą czasu jest zawierająca południk 0º, czyli leżąca pomiędzy 7º30' W a 7º30' E (Greenwich).
  • Czas uniwersalny (U.T.) - średni czas słoneczny na południku 0º (w Greenwich), stosowany na całym świecie jako podstawa rachuby czasu.
  • Czas urzędowy - czas umowny, stosowany na danym obszarze na podstawie zarządzenia władz państwowych.

Czas strefowy stosuje się na morzach, natomiast na zamieszkałych lądach przyjmuje się czas urzędowy. W większości przypadków jest on oparty o czas strefowy, jednak wyznaczają go nie południki, lecz granice państw i jednostek administracyjnych. Dotyczy to zwłaszcza krajów o dużej rozciągłości równoleżnikowej (np. Rosja).

W niektórych państwach (m. in. w Polsce) wprowadza się czas letnizimowy. Są one przesunięte o godzinę wobec siebie, a stosuje się je ze względu na oszczędność energii.

Odwrotnością południka 0º jest międzynarodowa linia zmiany daty. Przebiega ona wzdłuż południka 180º (z pominięciem wysp, które w całości znajdują się po jednej albo po drugiej stronie linii). Przekraczając tą linię z zachodu na wschód zyskujemy jedną dobą, a przechodząc nią ze wschodu na zachód jedną dobę opuszczamy.

Jednostkami czasu są także miesiące, które liczą od 28 do 31 dób. Ich rachuba opiera się na cyklu faz księżyca, tzn. czasie, jaki upływa pomiędzy kolejnymi nowiami księżyca. Okres ten nazywa się miesiącem księżycowym (synodycznym). Trwa on 29 dni, 12 godzin, 44 minuty i 3 sekundy. Aby ułatwić obliczanie czasu długość miesięcy zaokrąglono do pełnych godzin. Stało się to podstawą kalendarza. Obecnie na świecie stosuje się kalendarz gregoriański, który ustanowił w 1589 r. papież Grzegorz XIII. Rok w tym kalendarzu trwa 365 dni 5 godzin i 49 minut. Ponieważ jednak liczba dni nie jest pełna, ustalono, że normalny rok kalendarzowy będzie trwał 365 dni. Co 4 lata ustanowiono rok przestępny, który trwa 366 dni (luty liczy 29 dni a nie 28), za wyjątkiem lat, których data jest niepodzielna przez 400.

Od drugiej połowy XX wieku do pomiaru czasu stosuje się wzorzec atomowy. Sekunda "atomowa" oznacza czas równy 9 192 631 770 okresom drgań promieniowania atomu cezu.