直到最近，至少就人类历史而言，人们才觉得有必要知道一天的时间。5000至6000年前，中东和北非的伟大文明首次启动了时钟制作。伴随着官僚主义和正规宗教，这些文化发现需要更有效地安排时间。

时钟的元件

所有时钟都必须有两个基本组成部分：它们必须有一个规则的、恒定的或重复的过程或动作，通过这个过程或动作来标记时间的相等增量。这类过程的早期例子包括太阳在天空中的移动、以增量标记的蜡烛、带有标记的储油罐的油灯、沙漏或“沙漏”，以及在东方，充满香的小石头或金属迷宫会以一定的速度燃烧。

时钟还必须具有跟踪时间增量的方法，并能够显示结果。

计时的历史就是寻找更一致的动作或过程来调节时钟频率的故事。

方尖碑

埃及人是最早将他们的日子正式划分为类似小时的部分的人之一。早在公元前3500年，方尖塔修筑了细长、尖细的四边形纪念碑。他们移动的阴影形成了一种日晷，市民可以通过指示中午将一天分成两部分。他们还显示了一年中最长和最短的几天，而中午的阴影是一年中最短或最长的。后来，在纪念碑的基座周围加上了标记，以指示进一步的时间细分。

其他太阳钟

另一种埃及影子时钟或日晷在公元前1500年左右开始使用，用来测量“小时”的流逝。这种设备将一天的阳光分为10个部分，再加上早晨和晚上的两个“黄昏时间”。早上，当带有五个不同间隔标记的长茎向东和西时，东端的一个高架横杆在标记上投下了移动的阴影。中午，该装置被反方向转动，以测量下午的“小时数”

merkhet是已知最古老的天文工具，是公元前600年左右埃及的一项发展。两条merkhets被用来建立一条南北线，将它们与北极星对齐。然后，它们可以通过确定其他恒星何时越过子午线来划分夜间时间。

为了追求更高的全年精度，日晷从水平或垂直的平板演变为更精细的形式。其中一个版本是半球形刻度盘，一个碗状凹陷，切割成一块石头，上面有一个中心垂直的指南针或指针，并用几组小时线刻划。据说半圆形是在公元前300年左右发明的，它去掉了无用的半个半球，使其看起来像是一个半碗，被切成一个方形块的边缘。到公元前30年，罗马建筑师马库斯·维特鲁维斯（Marcus Vitruvius）可以描述希腊、小亚细亚和意大利使用的13种不同日晷样式。

水钟

水钟是最早不依赖天体观测的计时器之一。其中最古老的一座是在公元前1500年左右埋葬的阿蒙霍特普一世墓中发现的。后来希腊人将其命名为clepsydras或“水贼”，他们在公元前325年左右开始使用这些石头容器。这些石头容器有倾斜的侧面，可以让水从底部附近的一个小孔以几乎恒定的速度滴落。

其他的漏壶是圆柱形或碗状的容器，设计用来慢慢装满以恒定速率流入的水。当水位到达内表面时，内表面上的标记测量了“小时”的时间。这些时钟被用来确定夜间的时间，但它们也可能在白天使用。另一个版本是一个底部有孔的金属碗。当碗放在盛水的容器中时，碗会在一定时间内充满并下沉。21世纪北非仍在使用这些设备。

希腊和罗马的钟表学家和天文学家在公元前100年到公元前500年之间发明了更精密、更令人印象深刻的机械化水钟。增加的复杂性旨在通过调节水压使水流更加恒定，并提供时间流逝的更华丽的显示。一些水钟敲响了钟声和锣声。其他人打开门和窗，展示小人物或移动的指针、刻度盘和宇宙的占星术模型。

水的流量很难精确控制，因此基于这种流量的时钟永远无法达到很高的精度。人们自然会被引导到其他方法。

机械钟

公元前一世纪，希腊天文学家安德罗尼科斯监督了雅典风塔的建造。这个八角形结构显示日晷和机械小时指示器。这座塔的特色是24小时机械化的漏壶和八股风的指示器，而这八股风正是这座塔得名的原因。它显示了一年中的季节以及占星术的日期和时期。罗马人也发明了机械化的漏壶，但与更简单的确定时间流逝的方法相比，漏壶的复杂性几乎没有改善。

在远东，机械化天文/占星术时钟制造从公元200年发展到公元1300年。三世纪的中国漏壶驱动了各种解释天文现象的机制。

其中一座最精致的钟楼是苏松和他的同事于公元1088年建造的。苏松的机械装置结合了公元725年左右发明的水驱动擒纵机构。超过30英尺高的苏松钟楼有一个青铜动力驱动的浑天仪用于观测，一个自动旋转的天球，以及五个带门的前面板，可以观看不断变化的人体模型，这些模型可以敲钟或敲锣。它有指示一天中的时间或其他特殊时间的平板。