Przestrzeń i czas to kategorie filozoficzne. Przestrzeń jest formą współistnienia obiektów materialnych i procesów. Charakteryzuje strukturę i zasięg systemów materialnych; czas jest formą i kolejnymi zmianami stanów obiektów i procesów, charakteryzuje trwanie ich istnienia. Przestrzeń i czas mają charakter obiektywny, są ze sobą nierozerwalnie związane i są nieskończone. Uniwersalnymi właściwościami czasu są trwanie, niepowtarzalność i nieodwracalność; ogólnymi właściwościami przestrzeni są rozciągłość, jedność nieciągłości i ciągłość. Idea przestrzeni jest postrzegana przez człowieka znacznie prościej i wyraźniej niż idea czasu. Wynika to z faktu, że przestrzeń jest przez nas postrzegana jakby od razu w formie trójwymiarowej, podczas gdy czas jest odczuwany tylko jako moment pomiędzy przeszłością a przyszłością, kolejna zmiana zdarzeń.
Czas, wraz z przestrzenią, jest istotą naszego świata, tworzy arenę ludzkiej aktywności i jest głównym przedmiotem ich poznania. Świadomość pojęcia czasu wiąże się ze świadomością nieodwołalności przeszłości, ulotności teraźniejszości i niepoznawalności przyszłości.
Człowiek nie może poruszać się po skali czasu – z przeszłości do przyszłości i z przyszłości do przeszłości. Żyje tylko w swoim czasie. Strzała czasu jest skierowana tylko z przeszłości do przyszłości. Nie ma maszyny czasu. Człowiek nie może uwolnić się od czasu ani go kontrolować. Nauczył się „zatrzymywać chwilę” tylko za pomocą książek, gramofonu, magnetycznych nagrań dźwiękowych, fotografii, kina i nagrań wideo.
Ale nie może żyć, działać, rozwijać się bez orientacji w czasie, bez synchronizowania swojego zachowania ze zmianami w otoczeniu, z zachowaniem innych ludzi i innych przedmiotów.
Natura, która stworzyła człowieka, wyposażyła go i inne organizmy żywe w specjalny biologiczny mechanizm do przybliżonej intuicyjnej oceny czasu – zegar biologiczny – zdolność zwierzęcia i człowieka do nawigacji w czasie. Opiera się na ścisłej okresowości procesów fizycznych, chemicznych i fizjologicznych w komórkach - rytmach biologicznych, cyklicznych wahaniach intensywności i charakteru procesów i zjawisk biologicznych.
Koncepcję upływu czasu zasugerowała starożytnemu człowiekowi okresowa zmiana dnia i nocy, pory roku. Bieżące wydarzenia życiowe wymagały pomiaru czasu.
Chronologia (lub kalendarz) to system obliczania dużych okresów czasu. W wielu systemach chronologii liczenie odbywało się od jakiegoś wydarzenia historycznego lub legendarnego.
Każdy naród stosował własne metody datowania wydarzeń historycznych. Niektórzy liczyli lata od domniemanego stworzenia świata: tak więc Żydzi datowali go na 3761 r. p.n.e., chronologia aleksandryjska uważała tę datę za 25 maja 5493 r. p.n.e. Rzymianie zaczęli liczyć od legendarnego założenia Rzymu (753 r. p.n.e.). Partowie liczyli lata od wstąpienia na tron pierwszego króla, Egipcjanie - od początku panowania każdej kolejnej dynastii. Każda religia świata opiera się na własnym kalendarzu.
Kościół chrześcijański ustalił początek chronologii na narodziny Jezusa Chrystusa. Ten system chronologii (nowa era) jest obecnie akceptowany w większości krajów. Ludzie wyznający islam mają swój kalendarz od 622 r. n.e. (od daty migracji Mahometa, założyciela islamu, do Medyny).
Kalendarz (od łacińskiego calendarium, dosłownie - księga długów; w starożytnym Rzymie dłużnicy płacili odsetki w dniu kalendarzy) opiera się na okresowości widocznych ruchów ciał niebieskich. Najpopularniejszy jest kalendarz słoneczny, który opiera się na roku słonecznym (tropikalnym).
Nikt dokładnie nie wie, dlaczego rok podzielony jest na 12 miesięcy (podział ten nie odpowiada ani kalendarzowi księżycowemu, ani słonecznemu). Uważa się, że podział godziny na 60 minut jest związany z babilońskim systemem liczbowym, który opierał się nie na 10, a na 60.
Przełożenie z jednego kalendarza na inny stwarza pewne trudności ze względu na różną długość roku w innych systemach. Rok liczony od 1 stycznia został wprowadzony w Rzymie przez Juliusza Cezara w 45 r. p.n.e. W 325 r. Bizancjum przyjęło kalendarz juliański. Reforma kalendarza przeprowadzona przez papieża Grzegorza XIII została uznana w większości krajów katolickich. Wyeliminowała błąd w obliczaniu czasu: od momentu wprowadzenia kalendarza juliańskiego do końca XVI wieku różnica 10 dni „wzrosła” w porównaniu z rokiem słonecznym. Współczesny kalendarz nazywa się gregoriańskim (nowy styl), wprowadzono go za Grzegorza XIII 4 października 1582 r. i zastąpił juliański (stary styl).
Podział miesiąca na siedmiodniowe tygodnie pojawił się na Wschodzie w I w. p.n.e. i zaczął być stosowany w Rzymie, skąd później rozprzestrzenił się na całą Europę.
W siedmiodniowym tygodniu przyjętym przez Rzymian tylko jeden dzień miał specjalną nazwę – „sobota” (starożytne hebrajskie sabat – odpoczynek, pokój), pozostałe dni nazywano według liczb porządkowych w tygodniu: pierwszy, drugi itd. Rzymianie nazywali dni tygodnia od siedmiu ciał niebieskich noszących imiona bogów. Nazwy te są następujące: sobota – dzień Saturna, następnie – dzień Słońca, Księżyca, Marsa, Merkurego, Jowisza, Wenus. Łacińskie nazwy, po zmianie, częściowo zachowały się do dziś w zachodnioeuropejskich nazwach dni tygodnia.
Niedoskonałość naturalnego zegara biologicznego zmusiła człowieka do wynalezienia i stworzenia sztucznych urządzeń, które skuteczniej mierzą czas w ciągu doby, dni, tygodni, miesięcy i lat – zegarków.
Zegarki są dziś najpopularniejszym urządzeniem pomiarowym – ich roczna produkcja na świecie przekracza 300 milionów sztuk, a pomiar czasu jest najczęstszym pomiarem: na globusie każdego dnia wykonuje się kilkadziesiąt miliardów takich pomiarów.
Pomiar czasu jest również najdokładniejszym rodzajem pomiaru dzisiaj. Maksymalna dokładność pomiaru czasu jest obecnie określana przez bardzo małą wartość — błąd około 1 10–11%, czyli 1 s na 300 tysięcy lat. Nawet zwykłe domowe zegarki z błędem 20 s dziennie (0,02%) są porównywalne pod względem dokładności ze standardowymi urządzeniami pomiarowymi w innych rodzajach pomiarów, takich jak pomiary elektryczne.
Najstarsze metody pomiaru czasu były znane 2000 lat p.n.e., a ich rozwój trwał do pierwszych wieków czasów nowożytnych. Obejmuje to wiele rodzajów zegarów słonecznych, wodnych, ognistych, piaskowych i mechanicznych, które odegrały ważną rolę w historii chronometrii — sztuki pomiaru czasu.