概念
时差一般是指两个地区间地方时之间的差别。由于地球自转，同一纬线上的地区位置靠东的地区先看到日出，这就意味着地球上位置靠东的地区要比位置靠西的地区时间早。这种因为东西位置不同或者说经度不同而产生的时间差异就是通常意义的时差。在天文学上，时差是指真太阳时和平太阳时之间的时刻差异，和通常意义上的时差用法是有区别的。
时区和日界线
时差计算
因为地球自西向东自转，所以位置靠东的地区先到达某一个时刻。比如说，由于北京位于乌鲁木齐的东边，所以当在北京观测到太阳位于南方的上中天位置，即当地的正午时，乌鲁木齐的太阳还没有到达南方的上中天，还是上午的时间。也就是说越靠东时间越早，经度不同时间就不同。根据经度测定的时刻就是当地经线的地方时，经度数不同地方时就不同。地方时之间的差异就是时差。
因为一天的时间是24小时，地球自转一周是360°。所以，地球每小时转过15°的经度，也就是说每15个经度相差1个小时。如果根据东边经度的地方时求西边经度的地方时，就要先算出两者的经度差，然后除以15°算时差，最后用东边经度的地方时减去时差就是西边经度的地方时。若根据西边经度的地方时求东边经度的地方时，就要用西边经度的地方时加上时差。例如，已知东经90°上是2点，那么东经120°上的时间就是：2点+（120-90）/15=4点。若求东经60°上的时间就是：2点-（90-60）/15=0点。
天文上的时差
当地太阳时角i计算示意图
在天文上有两个太阳，一个是真实存在的，叫真太阳（又称视太阳）。它以回归年为周期，在天球上沿黄道作周年运行，它的速度是不断变化的，它的周日运动周期就是长度不同的视太阳日。而另一个太阳是假想的太阳，叫做平太阳。平太阳以回归年为周期沿天赤道运行，但是，运行速度是均匀的，它的周日运动周期是均匀的平太阳日。这样，两个不同的太阳就对应了两种不同的太阳时。按照真太阳的时角推算的时间就是真太阳时，又称视太阳时或者视时。按照平太阳时角推算的时间就是平太阳时，又称平时。因为真太阳的运行速度是不均匀的，所以视时的流逝也是不均匀的，但是它可以直接测定，古代用日晷测定的时间就是视太阳时。平太阳时的流逝是均匀的，但只能根据恒星时或者视太阳时推算，我们现在用的钟表时刻就是平太阳时。两种太阳时之间的时刻差就是天文学上的时差。
天文时差
天文学上的时差计算时，平太阳与平太阳时被当作比较标准，即：时差=视太阳时-平太阳时。时差由于两个太阳的相对位置的变化而变化，可大可小，有正有负。天文学上规定，在12月24日两个太阳有相同的赤经，此时时差为零，此后两个太阳以不同的速度沿不同的路线运行，其两者的位置就发生参差先后的变化。当视太阳位于平太阳之西时，视太阳时大于平太阳时，时差为正值。当视太阳位于平太阳之东时，视太阳时小于平太阳时，时差为负值。时差的大小和正负发生连续的变化，以回归年为周期，到第二年的12月24日时差复归于零。