เวลา (Time) เป็นหนึ่งในปริมาณพื้นฐานซึ่งมีอยู่น้อยนิด ปริมาณมูลฐานเหล่านี้ไม่สามารถถูกนิยามได้จากปริมาณอื่น ๆ ด้วยเพราะความเป็นพื้นฐานที่สุดของปริมาณต่าง ๆ ที่เรารู้ เพราะฉะนั้น เราจึงต้องวัดปริมาณเหล่านี้แทนการนิยาม ในอดีตประมาณ 2000 ปี ก่อนคริสตกาล อารยธรรมสุเมเรียนได้ใช้ระบบเลขฐานหกสิบ (sexagesimal) เป็นหลักในการวัดเวลาในบางปริมาณ เช่น 60 วินาที เท่ากับ 1 นาที และ 60 นาที เท่ากับ 1 ชั่วโมง ทว่าบางปริมาณก็ยึดเลข 12 และ 24 เป็นหลัก คือชั่วโมง ซึ่ง 12 ชั่วโมง เท่ากับ 1 กลางวัน (โดยประมาณ) และ 1 กลางคืน (โดยประมาณ) และ 24 ชั่วโมง เท่ากับ 1 วัน ซึ่งเราก็ได้ใช้ระบบที่ชาวสุเมเรียนคิดไว้มาจนถึงปัจจุบันนี้

ในอดีต มีการใช้นาฬิกาแดด ซึ่งประกอบด้วยแท่งวัตถุรูปสามเหลี่ยม (gnomon) ซึ่งจะทำให้เกิดเงาบนขีดที่ขีดไว้บนแท่นของนาฬิกาแดด แต่นาฬิกาแดดต้องอาศัยการปรับเทียบกับละติจูด จึงจะสามารถบอกเวลาท้องถิ่นได้ถูกต้อง นักเขียนในอดีตนามว่า ไกอุส ไพลนิอุส เซกันดุส (Gaius Plinius Secundus) ชาวอิตาลี บันทึกว่านาฬิกาแดดเรือนแรกในกรุงโรมถูกปล้นมาจากเมืองกาตาเนีย (Catania) ที่เกาะซิซิลี (Sicily) ทางตอนใต้ของอิตาลี เมื่อ 264 ปี ก่อนคริสตกาล แต่ให้เวลาไม่ถูกต้อง จนกระทั่งมีการปรับเทียบกับละติจูดของกรุงโรมเมื่อ 164 ปี ก่อนคริสตกาล[6] จากนั้น จึงมีการยึดเวลาเที่ยงตรง คือเวลาที่เงาของนาฬิกาแดดสั้นที่สุดเป็นเวลาเปิดศาลสถิตยุติธรรมในกรุงโรม

เครื่องมือวัดเวลาอีกชนิดหนึ่งที่แม่นยำก็คือ นาฬิกาน้ำ ซึ่งคิดค้นครั้งแรกในอียิปต์ ต่อมาก็เป็นที่แพร่หลายเนื่องจากสามารถใช้วัดเวลาในตอนกลางคืนได้ ทว่าต้องมียามรักษาเวลาคอยเติมน้ำมิให้พร่องอยู่เสมอ กล่าวกันว่า เพลโต ได้ประดิษฐ์นาฬิกาน้ำสำหรับปลุกนักเรียนของเขาให้ตื่นขึ้น โดยอาศัยหลักการเติมน้ำลงในภาชนะทรงกระบอก โดยในภาชนะนั้นจะมีภาชนะใส่ลูกตะกั่วหลาย ๆ ลูก ซึ่งถ้าน้ำมีมากจนล้น ลูกตะกั่วก็จะตกลงใส่ถาดทองแดง เกิดเสียงดังขึ้น

เครื่องมือวัดเวลาอีกชนิดหนึ่งคือ นาฬิกาทราย นิยมใช้ในการสำรวจเป็นระยะทางไกล ๆ เพราะพกพาง่าย ไม่คลาดเคลื่อน เฟอร์ดินันด์ มาเจลลัน นักสำรวจชาวโปรตุเกส ได้ใช้นาฬิกาชนิดนี้ในการสำรวจของเขามาแล้ว ธูป หรือเทียน สามารถที่จะใช้เป็นนาฬิกาได้ โดยเฉพาะก่อนที่จะมีนาฬิกาที่มีกลไกที่ชัดเจนดังเช่นในปัจจุบัน

ในปัจจุบัน เราใช้นาฬิกาแบบมีกลไก ซึ่งก็สามารถทำได้หลายวิธี เช่น ใช้ไฟฟ้า สปริง หรือลูกตุ้ม ขับเคลื่อนเข็มนาฬิกาให้บอกเวลาได้ ทั้งนี้ยังต้องมีโครโนมิเตอร์ (chronometer) สำหรับปรับเทียบเวลา โดยเฉพาะนาฬิกาข้อมือแบบใช้กลไก ในปัจจุบัน นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดก็คือ นาฬิกาอะตอม ซึ่งใช้ปรับเทียบนาฬิกาชนิดอื่น ๆ และรักษาเวลามาตรฐาน

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสารสนเทศ ทำให้ปัจจุบันเราสามารถใช้ระบบชี้ตำแหน่งบนผิวโลก (global positioning system) ร่วมกับโพรโทคอลเวลาเครือข่าย (network time protocol) เพื่อช่วยให้การรักษาเวลาทั่วโลกเป็นไปในทางเดียวกัน