Au Moyen Âge, en terre d’Islam, on mesurait le temps avec le cadran solaire, hérité de l’Antiquité, qui permettait une mesure très précise du temps grâce aux perfectionnements des savants arabes ; avec la clepsydre ou le sablier qui permettaient de s’affranchir du soleil pour mesurer le temps ; avec l’astrolabe, instrument d’astronomie, dont l’une des fonctions était de mesurer le temps ; enfin avec l’horloge à feu que al-Jazarî illustra dans Le recueil utile sur la théorie et la pratique de l’art des procédés ingénieux dans la deuxième moitié du VIe H. / XIIe siècle ap. J.-C.

Reposant sur la longueur et la direction de l’ombre portée, le temps indiqué par le cadran solaire variait selon le lieu et la saison. Nécessitant la présence du soleil, il ne permettait pas d’indiquer le passage du temps la nuit venue ou lorsque le ciel était nuageux.

La tradition attribue au Babylonien Bérose (270 av. J.-C.) la transmission aux Grecs d’un cadran plus perfectionné que le simple bâton planté en terre, appelé aussi le gnomon.
Les cadrans antiques indiquaient les heures appelées temporaires ou inégales : la durée de l’heure variait en fonction des saisons.

Les astronomes arabes vont apporter des perfectionnements déterminants au cadran solaire afin de répondre aux nécessités de la religion mahométane.
Le Coran définit en effet cinq prières. Le muezzin, chargé de l’appel à la prière, utilisait le cadran solaire pour connaître les heures des prières. Les astronomes trouvèrent grâce à des méthodes astronomiques et mathématiques sophistiquées un moyen de faire du cadran solaire un instrument de mesure du temps d’une extrême précision.

L’astrolabe, instrument scientifique le plus représentatif de la civilisation arabo-musulmane avait essentiellement un rôle pédagogique.
Une de ses fonctions principales était d’expliquer, avec démonstration pratique, les changements apparents du ciel au cours de la journée ; lever et coucher du soleil et des étoiles, visibilité des astres au-dessus de l’horizon, détermination de l’heure du jour et la nuit, détermination des heures de prière. Les astronomes en terre d’Islam ont cherché à perfectionner les astrolabes existants et à innover dans la fabrication et l’utilisation de plusieurs types d’astrolabes. Al-Birunî (Ve H. / XIe ap. J.-C.) a écrit plusieurs traités sur l’astrolabe.

La clepsydre et le sablier étaient utilisés au Moyen Âge pour mesurer le temps et fonctionnaient sur le principe de l’écoulement du liquide ou du sable d’un récipient à l’autre. Ils avaient l’avantage de fonctionner dans l’obscurité.

L’horloge à eau conçue par les Egyptiens vers 1400 av. J.-C. parvint en Grèce sous le nom de clepsydre. L’instrument ne donnait pas une mesure très précise du temps car il était difficile d’obtenir un écoulement régulier du liquide. Néanmoins, les savants arabes en fabriquèrent de très élaborées, introduites en Europe comme de véritables objets d’art. Au IIIe H. / IXe siècle ap. J.-C., l’empereur Charlemagne s’émerveillait encore de son horloge à eau construite en Perse.

Le sablier présentait un avantage majeur sur la clepsydre : la vitesse d’écoulement du sable s’effectuait à un rythme régulier, quelle que soit la hauteur de remplissage. Les sabliers ne contenaient pas un sable ordinaire, mais un mélange de poudre de marbre calciné, de coquilles d’œuf pulvérisées et de plomb ou de zinc. Peu pratique pour mesurer les longues durées, car il fallait le retourner souvent, il était utilisé par les marins pour les veilles et les quarts à bord des navires. En Occident, on l’employait pour mesurer la durée d’une leçon universitaire ou pour les sermons. Il n’est mentionné en Occident qu’au VIIIe H. / XIVe siècle ap. J.-C.

Les horloges à feu, apparues dès le IIIe H. / IXe ap. J.-C. et les horloges à eau firent l’objet de quelques belles illustrations dans le livre d’al-Jazarî. Dans les horloges à feu, les chandelles graduées se consumaient peu à peu. On pouvait aussi utiliser des lampes à huile dont on lisait le niveau de liquide. Ce type d’instrument n’autorisait qu’une mesure très approximative du temps.

Invention européenne, l’horloge mécanique vit le jour au début du VIIIe H. / XIVe ap. J.-C. et fut adoptée très lentement dans le monde arabe.