我们所生活的地球是一个球体，地球在自转的同时又围绕太阳做公转运动，从而形成昼夜更替及一年四季变化。在地球自转的过程中任何时刻太阳辐射只能照亮半个地球，于是这半个地球就被称为“昼半球”，而另外半个地球则被称为“夜半球”。也就说面对太阳这一面是白天，而背对太阳的另一面则是黑夜。但地球是处于运动状态中的，所以白昼与黑夜是永续循环而非固定不变的。
尽管今天我们已知道包括地球在内的太阳系行星是以太阳为中心做公转运动的，然而在天文技术有限的古代人们站在以自我为中心的立场上用肉眼观察到的现象就是：太阳每天早晨从东方升起，然后又在傍晚时分在西方落下。古人对时间的掌握是没我们今天这么精准的，所以通常情况下他们就是以太阳的升起与降落作为自己的作息周期的，也就是所谓“日出而作，日落而息”。
地球是自西向东运转的，所以越在东边就越快见到白天，而越在西边见到太阳的时间就越晚，这样就形成了各地区之间的时间差。古人对这种时间差的概念的理解是相当模糊的。一方面在钟表发明之前人们对时间的掌握并不精确，因此对时差并不会太敏感；另一方面在古代的交通条件下世界各地的人民的交往是相对有限的，人们根本无法想象当自己这儿艳阳高照时大洋彼岸可能是一片黑暗。
随着近代工业化大生产到来后世界各地逐渐被火车、轮船等新式交通工具日益联系为一个整体，世界各地逐渐被纳入到资本主义大生产的循环之中。这时人们对时间的精准掌握有了越来越高的需求：古人可以日出而作日落而息，然而进入近代工业化大生产时代后人们对时间的计量由由来以天为单位逐渐精确到小时，后来又进一步要求精确到分、秒。在这种形势下世界各地在时间计量上的混乱状态就必须得到改变。
