所謂“時間差”，指平均太陽時間與基于真實天體運行的恒星時間之差。平均太陽時間即常用的時計指示時刻，亦稱平均時間。實際上每天的長短并不相等的。長者有24小時14分，短者僅23小時44分。人們取其平均值每天24小時，是為了日常生活上的方便。恒星時間不以太陽為測時的標準，以另一位置固定的恒星為準，一晝夜的時間為23小時56分41秒。此法更精確，適用于天文學和太空科學，但用于日常生活方而會脫節，諸多不便。!
平均時間和恒星時間每一年只有四次完全一致，其余時間都有差異。寶璣在十八世紀研究過時差指示功能，在懷表和柜臺鐘上都加設過可以指示平均太陽時與恒星時間之差的字盤。
另外還有一種時差，稱為地區時差。隨著交通的日益發達，各國閉關自守，時間標準已無法適應世界性的要求。因此，1880年英國一法律形式確立了格林威治標間（GMT）。其后世界各國相繼認同。把全世界自東到西劃分為24個時區。以倫敦附近的格林威治天文臺為零度，通過零度的這條線叫子午線（meridian），由它把地球分為東西兩個半球。全世界自東到西劃分為24個時區，沒區經度15度，與鄰區的時差為一小時。這就是地區時差。
