在歷史進程中，我們的祖先在不同的時期發明和製造了各種適應當時社會經濟發展和人們生活需求的計時器。其中主要有圭表、日晷、漏刻、機械計時器等。
圭表
圭表是我國最古老的一種計時器，古代典籍《周禮》中就有關於使用土圭的記載，可見圭表的歷史相當久遠。圭表是利用太陽射影的長短來判斷時間的。它由兩部分組成，一是直立於平地上的測日影的標桿或石柱，叫做表；一為正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。既然日影可以用長度單位計量，那麼光陰之「陰」，及時間的長短，，用「分」、「寸」表達就順理成章了。
日晷
日晷
日晷也是通過觀測日影計時的儀器，主要是根據日影的位置以確定當時的時辰或刻數。從出土文物來看，漢以前已使用日晷，在機械鐘錶傳入中國之前，日晷一直是通常使用的計時器。日晷的主要部件是由一根晷針和刻有刻線的晷面組成，隨著太陽在天空運行，晷針的投影像鐘錶的指針一樣在晷面上移動，就可以指示時辰。
漏刻
漏刻
圭表和漏刻都是用太陽的影子計算時間的，然而遇到了陰雨天或黑夜便失去作用了，於是一種白天黑夜都能計時的水鐘便應運而生，這就是漏刻。漏，是指漏壺；刻，是指刻箭。箭，則是標有時間刻度的標尺。漏刻是以壺盛水，利用水均衡滴漏原理，觀測壺中刻箭上顯示的數據來計算時間。作為計時器，漏刻的使用比日晷更為普遍。我國古代諸多文人騷客留下了許多有關漏刻的富有詩情畫意的章句。如唐代詩人李賀：「似將海水添宮漏，共滴長門一夜長。」宋代蘇軾：「缺月挂疏桐，漏斷人初靜。」在機械鐘錶傳入中國之前，漏刻是我國使用最普遍的一種計時器。
機械計時器
機械計時器
單純利用水的流動來計時有許多不便，人們逐漸發明瞭利用水做動力，以驅動機械結構來計時。公元前117年，東漢的張衡製造了大型天文計時儀器——水運渾天儀，初步具備了機械性計時器的作用。隨後歷代都相繼製作了附設有計時裝置的儀器，其中宋代蘇頌製造的水運儀像臺，把機械計時裝置的發展推倒了一個新的高峰，水運儀像臺的計時機械部分可以按時刻使木偶出來擊鼓報刻，搖鈴報時，示牌報告子、醜、寅、卯十二個時辰等。
這類計時器尚不能算是獨立的計時器，還是天文儀器與計時儀器的混合體，至十四世紀六十年代，我國的機械計時器已脫離了天文儀器而獨立，不但具有傳動系統-齒輪系，而且還有擒縱器，如果再進一步，就可能出現完全現代意義上的鐘錶。但遺憾的是，功虧一簣，中國沒能做到這一點，最終機械鐘錶還是從西方引進。
除上述幾種主要的計時器外，還有其他一些計時方法。如，香篆、沙鐘、油燈鐘、蠟燭鐘等。
考察古人的時間觀念，可以從兩個方面加以觀查：一是古人對時間科學劃分後制定的計時制；二是古人把時間、計時儀器和國家法制、政權興衰相聯繫。
我國古代制定、沿用自成體系的計時法。百刻計時法最古老，使用的時間也最長。大約西周之前（公元前十一世紀），古人就把一晝夜均分為一百刻（一刻等於14.4分）。漢代（前206-公元220）除使用百克制外，還應用以太陽方位計時的方法，到隋唐（公元581-907）時，太陽方位計時衍生為十二時辰計時，百克制與十二時辰計時法並用。直到明末清初（十七世紀），西方機械鐘錶傳入後，我國才改用一天二十四小時的計時法，但十二時辰仍沿用，每個時辰兩小時。為和二十四小時計時法相一致，我國古老的百克制演變為九十六克制，一個時辰內分為八刻、一小時內分為四刻，這樣一晝夜就為九十六刻，與世界通用的計時法相一致。
此外，我國古代還使用獨特的夜間計時方法，這就是「更」。「更」是計時單位，一夜分五更，每更時間長短依夜的長短而定。
