不同的時間系統有不同的測量方法。

（1）恒星時：它是以地球自轉周期為基準所建立的一種時間系統。其測量方法是選取春分點作為參考點，其連續兩次過測站上中天所經歷的時間，稱為一恒星回，一個恒星日分為24恒星小時，一恒星小時分為60恒星分，一恒星分分為60恒星秒。

（2）真太陽時：選真太陽為參考點，它連續兩次過測站上中天所經歷的時間，稱為一真太陽日。時，分，秒分法同恒星時。

（3）平太陽時：選取平太陽（在赤道上作勻速運動的假想太陽，其速度等于真太陽周年視運動的平均速度）為參考點，它連續兩次過測站下中天所經歷的一段時間，稱為一平

太陽日。時、分、秒分法同恒星時。世界時即是以格林尼治（經度0°）命名的平太陽時，全世界統一使用。

（4）歷書時：測定某一時刻天體的位置，并與其星歷表相比較，即可得到這一時刻的歷書時。

（5）原子時：通過測定銫原子133在兩個基態的超精細結構的能級躍遷輻射的電磁振蕩周期所得到，1秒相當于電磁振蕩9 192 631 770周所經歷的時間。

（6）協調時：采用原子時秒長，時刻與世界時相差不超過上0．9秒，在每年的年中或年未，對其時刻進行一整秒的調整（稱跳秒）。

為了隨時獲得世界時，要用精密的天文時計將天文測時結果記錄下來，并根據天文時計運行的規律隨時指示外推的世界時，這種工作稱為守時，也就是時間的保持。最初用來保持時間的時計為天文擺鐘。第二次世界大戰后，天文擺鐘被石英鐘所淘汰，石英鐘擔負起了守時的任務。20世紀50年代以后出現原子鐘，比石英鐘要精確得多，使天文時計發生質變。原子鐘是目前最精確的天文時計，各國都用原子鐘來保持時間。

我國的多座天文臺均參加測時工作，陜西天文臺定時發播時號，供全國校正時間使用。