現在、一般に広く使われている時間の単位としては、秒、分、時間、日、週、月、年などがある。さらにある一定の年数を一束にして10年紀、世紀、千年紀などが使われることもある。このうち、年月日といった日付や週、世紀などは序数となる。
これらの時間単位は、天体が見せる周期的な現象（天体の運動）を元にして決められてきた。たとえば、日没の周期や日の出の周期（太陽の見かけの動き、地球の自転）を元に1日という単位が決められ、太陽の見かけの高度が変化する周期（公転）で1年が決められ、月の満ち欠け（月の公転）で（太陰暦での）1ヶ月が決められた。現在でも、おおむねその枠組みは暦として生き続けている。
1時間は、歴史的には地球における1日（より正確には1平均太陽日）の24分の1の時間として定義される。現在は、秒が時間の基本単位であるので、1時間は「秒の3,600倍」と定義される。1時間は60分である。
各地の古代文明（エジプト、メソポタミア、インダス、黄河）で使われ出した時間の分割は、日の出と日の入（または夜明けと日暮れ）の間を12分割、もしくは1日を24分割したものであった。いずれにしても分割は十二進記数法によるものであり、これは月や方角など、広い範囲で見ることができる。
現在の時間の定義が定まるまで、以下のように定義は変遷した。
1分は1時間の1/60であり、1秒の60倍である。ただし時刻としては、協定世界時 (UTC) において閏秒が適用された場合、1分が59秒または61秒で終わる。
古代において、時間の基本となる単位は日であった。それが24分割されて「時間」という単位が生まれた。後に、より細かな時間の分割が必要になり、分と秒という単位が作られた。「分」「秒」という単位が最初に見られるのは、精密な機械式時計が発明された1250年ごろで、ラテン語でそれぞれ pars minuta prima （第一の小さな部分）、partes minutae secundae （第二の小さな部分）と呼ばれた。ここから、分は英語で minute、秒は second minute と呼ばれるようになり、秒は単に second と呼ばれるようになった。
分が1時間を60分割しているのは、バビロニア発祥の六十進法によるものである。
本来の分の定義は「1/60時間」であるが、SI では秒が時間の基本の単位であるため、分の定義は「60秒」となる。
初期の「秒」は、太陽が見かけ地球を廻る運動を基に定義され、太陽が1周する時間を24分割した太陽時を60分割して「分」、さらにこれを60で割り「秒」が決められ、結果として1日の86400分の1が「秒」となった。しかしながら、19世紀から20世紀にかけて天文学的観測から、この見かけの太陽周回の平均時間がわずかながら徐々に長くなっていることが判明し、時間の定義にはそぐわないと判断され始めた。これを解決した発明が原子時計であり、1967年からセシウム133原子の放射周期という普遍的な定義が可能となった。
なお、1秒が人間の標準的な心臓拍動の間隔に近いことから誤解される事があるが偶然に過ぎず、この両者には関係は無い。