首先要指出的一點是，時間是一種心理學方面的事物。這是對時間長度的感覺。你吃過了東西，而過了一會兒，你又感到飢餓了。現在是白天，而過了一會兒，就成了黑夜。
這種對時間長度的感覺是什麼？究竟是什麼東西使你意識到某件事情「過了一會兒」才發生？一般說來，這些問題屬於思維機理的範疇，是有待今後解決的課題。
每個人都會意識到，他對時間長度的感覺隨環境而變。干一天活，好像要比同好朋友在一起呆一天長得多，聽一個小時枯燥的報告，似乎也比打一個鐘頭撲克顯得長。這就是說，我們所提到的「一天」或「一小時」在某些場合下可能要比在其他場合下長一些。不過，這裡面有一樁麻煩事：一段時間在某個人看來可能顯得長些，在另一個人看來又會顯得短些，而對於第三者來說，卻既不長也不短。
要使時間觀念對一群人都適用，就一定得找到一種普遍適用的、並不因人而異的衡量方法。如果有一些人商定在「六個星期後」準時會面，那麼，靠每人自己覺得六個星期已過，然後來到會面地點，這是沒有用的。大家必須全都同意在數過四十二個白天和黑夜後前來踐約，而不管每個人心裡的時間感到底如何。
當我們選擇好某個客觀的物理現象作為代替我們對時間的本能感覺的一種手段時，我們就有了一種可以稱之為「時間」的東西。從這種意義上來說，我們一定不要試圖把時間定義為某種東西，而只能把它定義為某種度量系統。
對時間的最早量度涉及到週期性的天文現象：正午（太陽升到最高處）的一再出現，標誌著天數；新月的一再出現，標誌著月數；春分節氣（寒冷季節過後，太陽跨過赤道的一天）的一再重複，標誌著年數。把一天劃分為相等的小單位，就得到了小時、分和秒。
然而，在我們設法利用比正午的重複更為迅速的週期性運動之前，這些很小的時間單位是無法精確地測量出來的。等振幅擺和等擺游絲使得十六世紀出現了現代的時間量具。從那時起，對時間的量度才成為精確可信的。現在，對於更精確的時間，我們用原子的振動來量度。
我們怎樣能保證這些週期性現象真的是「均勻的」呢？難道它們不會像人對時間的心理感覺那樣也是不可靠的嗎？
有可能。不過，我們可以用幾種方法獨立地測量時間，並把測量結果加以比較。如果某種方法有顯著的不均勻因素，那麼，在和其他方法進行比較時，這種不均勻性就會表現出來。如果所有的方法都不均勻，它們也很難是恰巧同樣地不均勻。因此，如果各種測量結果十分相近——實際結果也正是如此。我們就只能得出結論說，我們所應用的各種週期性現象從根本上來說都是均勻的。不過不都是完全均勻的，比如，一天的長短就稍有變化。
物理學所量度的是「物理時間」。各種生物，包括人在內，都參加了週期性活動（如睡眠和清醒），而且，這些活動無需依賴外界的變化（如白天和黑夜）。不過，這種「生物時間」並不像物理時間那樣嚴格。
此外，當然還存在著一種對時間長度的感覺，或者說「心理時間」。即使看著一隻鐘，干一天活仍然顯得比同好朋友在一起呆一天要長得多。