Un reloj de sol funciona mediante el uso de una pieza de metal elevada, llamada gnomon, que se encuentra en el medio de una esfera marcada. El gnomon proyecta sombras cuando está iluminado por el sol, y la hora del día está determinada por el lugar donde la sombra cae en el dial.
Para que un reloj de sol funcione correctamente, el gnomon debe estar alineado con el Polo Norte. Una forma de lograr esto es usar la Estrella del Norte como guía. Es posible que un reloj solar también deba alinearse de forma diferente según la latitud para tener en cuenta los ángulos variables del sol en el cielo.
Los relojes de sol se usaban a menudo incluso después de la invención del reloj mecánico. Los primeros relojes mecánicos debían reiniciarse, y se usaban relojes de sol para ajustar los relojes a una hora precisa. Los primeros relojes de sol que usaban horas de igual duración fueron inventados por los musulmanes durante la Edad Media, y se usaron para marcar horas específicas de oración. Antes de esto, los relojes de sol mostraban los horarios estacionales, que tienen una longitud variable según la época del año.
Los relojes de sol también se utilizaron para realizar un seguimiento de las estaciones. Los antiguos griegos usaban un reloj de sol conocido como un hemisferio que tenía un gnomon dentro de un arco hueco. El tamaño de la sombra dentro de un hemisferio ayudó a los cronometradores a determinar la época exacta del año.
