כדור הארץ מסתובב ממערב למזרח, ובכל רגע חצי אחד שלו נמצא ביום והחצי השני בלילה. פעם כל עיר קבעה את השעה לפי השמש שלה, אבל עם הרכבות והטלגרף זה גרם לבלבול גדול — אי אפשר לפרסם לוח זמנים לרכבת אם בכל תחנה השעה קצת אחרת. כך נולדו אזורי זמן קבועים.
מעגל שלם הוא 360 מעלות, וכדור הארץ מסיים סיבוב ב־24 שעות, כלומר מסתובב 15 מעלות בכל שעה. לכן כל אזור זמן הוא בערך רצועה של 15 מעלות אורך. אזור הזמן של קו גריניץ׳ משמש נקודת ייחוס: מזרחה מוסיפים שעות, מערבה מחסירים. ישראל מקדימה את גריניץ׳ בשעתיים בחורף, ובשלוש שעות בשעון קיץ.
טעות נפוצה היא לחשוב שהגבולות בין אזורי הזמן הם קווים ישרים. בפועל הם מתעקלים לפי גבולות של מדינות, כדי שמדינה קטנה לא תתחלק לכמה שעות. יש מדינות גדולות שבחרו בשעה אחת לכולן, ויש מדינות שיש בהן כמה אזורי זמן. ואחרי טיסה ארוכה בין אזורי זמן מרגישים יעפת — הגוף עוד ״חושב״ שהוא בבית.