Eine Sonnenuhr funktioniert durch die Verwendung eines erhabenen Metallstücks, das als Gnomon bezeichnet wird und in der Mitte eines markierten Zifferblatts sitzt. Der Gnomon wirft Schatten, wenn er von der Sonne beleuchtet wird, und die Tageszeit wird dadurch bestimmt, wo der Schatten auf dem Zifferblatt landet.
Damit eine Sonnenuhr richtig funktioniert, muss der Gnomon auf den Nordpol ausgerichtet sein. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, den Nordstern als Leitfaden zu verwenden. Je nach Breitengrad muss eine Sonnenuhr möglicherweise auch anders ausgerichtet werden, um unterschiedliche Sonnenwinkel am Himmel zu berücksichtigen.
Sonnenuhren wurden auch nach der Erfindung der mechanischen Uhr oft verwendet. Frühe mechanische Uhren mussten zurückgesetzt werden, und Sonnenuhren wurden verwendet, um die Uhren auf eine genaue Zeit einzustellen. Die ersten Sonnenuhren mit gleich langen Stunden wurden von Muslimen im Mittelalter erfunden und wurden verwendet, um bestimmte Gebetszeiten zu markieren. Zuvor zeigten Sonnenuhren saisonale Stunden an, die je nach Jahreszeit unterschiedlich lang sind.
Sonnenuhren wurden auch verwendet, um die Jahreszeiten im Auge zu behalten. Die alten Griechen verwendeten eine Sonnenuhr, die als Hemispherium bekannt war und einen Gnomon in einem ausgehöhlten Bogen hatte. Die Größe des Schattens in einem Hemispherium half den Zeitnehmern, die genaue Jahreszeit zu bestimmen.
