שעון
שיטות מדידה

שעון שמש – שעון השמש הראשון היה פשוט מאוד. היה זה מקל זקוף הנעוץ באדמה, שצלו נופל על קיר או על אבן זקופה, בה יש שנתות שמראות את השעות. מכיוון שהשמש זורחת ממזרח ועוברת למערב דרך הדרום (בחצי הכדור הצפוני), הצל נע במעגל ומורה על שעות היום. חסרונו הוא בחוסר הדיוק שלו, הנובע ממיקומי הזריחה והשקיעה המשתנים בחורף ובקיץ. בעיה נוספת הייתה שהוא אינו עובד בלילה. עם השנים והצטברות הידע האסטרונומי השתכללו שעוני השמש מאוד, אך בעיות בסיסיות נותרו: על מנת לציין שעה מדויקת, על שעון השמש להיות גדול מאוד – עשרות מטרים – וממילא אין כל אפשרות לשאת אותו. בנוסף, נקודת תורפה של שעוני שמש הייתה פשוט עננות.
שעון חול הוא מתקן למדידת פרק זמן נתון. השעון מורכב משני מכלים קטנים, שהאחד מהם קבוע במהופך מעל השני וביניהם חור קטן. המכל העליון ממולא בחול דק היורד בקצב קבוע אל המכל שמתחתיו בתוך פרק זמן מסוים. למדידה נוספת יש להפוך את המתקן וחוזר חלילה. שעוני החול הופיעו במאה הראשונה לספירה. עד היום יש אנשים שמשתמשים במטבח בשעוני חול של 3 או 4 דקות לבישול ביצים. כמו כן, בסאונה יבשה נהוג להשתמש בשעון חול למדידת משך הזמן המרבי המומלץ לשהיה במקום.
שעון נר שעוני נר היו נרות שלאורכם (או על לוח מאחוריהם) היו שנתות לציון הזמן, וקיומם מתועד כבר במאה השישית לספירה. ניתן היה לקבל מהם דרגת דיוק רצויה – נרות דקים שימשו למדידת דקות ואף חלקי דקות, ועבים למדידת שעות. ניתן בקלות היה לקבל מהם קוצב זמן או שעון מעורר, על ידי חוט כותנה הכרוך סביב הנר במקום המתאים ואליו קשורה משקולת קטנה. כשהנר הגיע אל החוט החוט נשמט או נשרף, והמשקולת נפלה לתוך קערת מתכת בהשמיעה צלצול חזק למדי. יתרון ניכר של שעוני הנר על פני שעוני השמש היה חוסר תלותם לא באור יום ולא בשמים נקיים מעננות לפעולתם. עיקר השימוש בהם היה בשעות הלילה. חסרונותיהם מנו את הצורך במאגר נרות גדול למדי (לפחות נר לכל לילה) ובכיול השנתות לכל אצוות נרות, שכן מהירות הבעירה השתנתה עם שינוי הרכב חומר הבעירה, הרכב שלא היה ניתן לשליטה מדויקת בטכנולוגיית ימי קדם.
שעון מים בנוי ממכל גדול מלא מים. בתחתית מכל המים מותקן צינור, שממנו זורם זרם דק של מים הנשפך לכוס בכל שנייה. מדידת זמן בשעונים אלה נעשתה על ידי שימוש בזרימה קצובה. בשעוני מים השתמשו במצרים החל במאה ה-14, אך במאה ה-17 שוב לא היה מקובל להשתמש בשעוני מים, סיבה מצוינת לכך הייתה שעל מנת לפתור את בעיית קצב הזרימה המשתנה (שכן ככל שעמוד המים במכל נמוך יותר הלחץ פוחת) כללו מנגנונים מכניים מורכבים, וברגע שהומצא השעון המכני שוב לא היה הגיון בבניית שעון מים שמסובך לא פחות מבחינת המנגנון, ובנוסף כולל את מערכת המים.
שעון מכני הומצא לפני המאה ה-17, ומבוסס על ההבחנה של גלילאו שבזוויות קטנות קצב תנודת מטוטלת קבוע ללא תלות בזווית התנודה. בהמשך נעשה שימוש בקפיץ מתנודד ("קפיץ השערה") שמסתובב הלוך ושוב ומחקה בכך את פעולת המטוטלת. קצב התנודה קובע את מהירות הסיבוב של מערכת גלגלי שיניים המחוברים למחוגים או לתצוגה מכנית דיגיטלית. במאה ה-17 השעונים המכניים סבלו מחוסר דיוק ניכר בשל הקושי לחרוט גלגלי שיניים מדויקים וקיום חיכוך לא קבוע סביב מנגנון המטוטלת וקפיץ השערה. עם שיפור ברמת הייצור, הגיעו שעונים מכניים לרמת דיוק טובה מאוד. שעון מכני מדויק דורש שעות עבודת רבות של אוּמן מומחה, ולכן מחירו יקר מאד.
שעון אלקטרוני הוא שעון המבוסס על מעגל תהודה חשמלי. דגמים מוקדמים כללו בדרך כלל מעגל תהודה מורכב מקבל וסליל מחוברים במקביל, אך בהמשך נתפס מקומם על ידי פטישון כיוון (Tuning Fork) כדוגמת מנגנוני Accutron, ובהמשך גם על ידי מנגנוני קוורץ המבוססים על גבישי קווארץ שרוטטים בקצב קבוע בהיותם תחת מתח חשמלי. את תנודות הגביש ניתן לתרגם לתצוגה דיגיטלית או אנלוגית. לשעוני קוורץ דיוק אופייני של שנייה אחת מדי יממה. שעוני היד הראשונים שהתבססו על מנגנון קוורץ פותחו על ידי חברת לונג'ין תחת המותג Ultra Quartz, ובהמשך על מגנון דומה שהופץ על ידי חברת Seiko היפנית. כיום, רוב שעוני היד שנמכרים מבוססים על מנגנון קוורץ.