在各种时间标准出现之前，各地都是根据太阳来进行计时的。把太阳连续2次经过地球同一位置所经历的时间间隔称为真太阳日，然后再把这个太阳日划分为更小的时间单位，例如中国古代使用日晷记录时间，把一个太阳日分为12个时辰。因为地球自转的速率是不规则变化的，这就导致真太阳日的时间间隔每天都是不同的（后来通过平太阳日取真太阳日的平均值）。中国古代的午时是指太阳在地球某个位置正上方的那段时间（11点到13点），但是因为地球自转的缘故，不同的地方午时都不是同一时刻，东边地方的太阳总比西边地方先到达正上方的位置，这就会导致一个问题，假设一个人的速度非常快，他从午时开始向西出发，越往西就会发现太阳越往东，而每个地方都是看太阳位置计算时间的，如果他能跟上地球自转的速度，那么他看到的太阳就会一直在自己地头顶上方，这样他就会一直停留在午时，如果他速度还更快一点，就会发现时间已经倒流了，这都是地球自转所带来的困扰（后来通过时区解决这个问题）。由于古代交通和通信并不发达，根本就不会有那么快的速度，所以人们使用当地的太阳日进行计时并不会有多大的问题。

直到英国引入铁路旅行，这才足以使长距离旅行的速度足够快，以至于当火车每天穿过几个城镇时，需要不断重新设置钟表。

从 1847 年开始，英国在英国格林尼治建立了格林尼治标准时间，即本初子午线上的平太阳时，以解决这个问题。英国的所有时钟都设置为这个时间，而不管当地的太阳正午如何。 使用望远镜，格林尼治标准时间在英国格林尼治皇家天文台校准为平太阳时。天文台表或电报被用来同步这些时钟。

随着国际贸易的增加，出现了对国际时间测量标准的需求。世界时的发展始于国际子午线会议。会议结束后，1884 年 10 月 22 日，建议的世界时间基准 "世界日 "被宣布为格林尼治皇家天文台的当地平太阳时。

1876 年，出生于苏格兰的加拿大人桑德福德·弗莱明爵士，提出了一个全球时区系统，该时区系统将世界划分为24个时区，标记为A-Y（跳过J），每个时区覆盖15度的经度。每个区域内的所有时钟都将设置为与其他区域相同的时间，但与相邻区域中的时钟相差一小时。但并非所有国家都应用最初设想的概念。一些国家/地区和分区使用与标准时间的半小时或一刻钟偏差。一些国家，使用单一时区。

1928 年，国际天文学联合会引入了世界时 （UT） 一词来指代格林尼治标准时间，白天从午夜开始。直到 1950 年代，广播时间信号都是基于 UT，因此UT基于地球的自转。

1955年，波黑通过了威廉·马科维茨（William Markowitz）的提议，该提案于1956年1月1日生效，将UT分为UT0（以前计算的UT），UT1（UT0针对极地运动进行校正）和UT2（UT0针对极地运动和季节变化进行校正）。UT1 是足以满足“许多天文和大地测量应用”的版本，而 UT2 将通过无线电向公众广播。

1955年，发明了铯原子钟。这提供了一种比天文观测更稳定、更方便的计时形式。1956年，美国国家标准局和美国海军天文台开始开发原子频率时间尺度;到 1959 年，这些时间尺度被用于生成 WWV 时间信号，以广播它们的短波广播电台命名。1960 年，美国海军天文台、皇家格林尼治天文台和英国国家物理实验室协调了他们的无线电广播，以便协调时间步长和频率变化，由此产生的时间尺度被非正式地称为“协调世界时”。

1961 年，国际天文学局开始在国际上协调 UTC 进程（但协调世界时的名称直到 1967 年才被国际天文学联合会正式采用）。 从那时起，每隔几个月就会有时间步长，每年年底都会有频率变化。跳跃的大小增加到 0.1 秒。这个UTC旨在允许非常接近UT2。

1967 年，SI 秒根据铯原子钟提供的频率进行了重新定义。如此定义的秒的长度实际上等于星历时间的秒。 这是自 1958 年以来 TAI 临时使用的频率。很快，人们就决定，拥有两种不同长度的秒，即 TAI 中使用的 UTC 秒和 SI 秒，是一个坏主意。人们认为时间信号最好保持一致的频率，并且该频率应与SI秒相匹配。因此，有必要仅依靠时间步长来维持UT的近似值。这是在一项名为“步进原子时间”（SAT）的服务中进行的实验性尝试，该服务以与TAI相同的速率滴答作响，并使用0.2秒的跳跃与UT2保持同步。

还有人对UTC（和SAT）的频繁跳跃感到不满。1968 年，铯原子钟的发明者路易斯·埃森 （Louis Essen） 和 G. M. R. Winkler 都独立提出步长应该只有 1 秒。 以简化未来的调整。该系统最终在 1970 年被批准为新 UTC 的闰秒，并于 1972 年实施，同时保持 UTC 秒等于 TAI
秒的想法。CCIR第460号建议“指出：（a）载波频率和时间间隔应保持恒定，并应符合SI秒的定义;（b） 必要时，步进调整应正好为 1
秒，以保持与世界时 （UT） 的大致一致;（c）标准信号应包含UTC和UT之间差异的信息。

UTC的当前版本由国际电信联盟建议书（ITU-R TF.460-6）“标准频率和时间信号发射”定义，以国际原子时（TAI）为基础， 以不规则的间隔添加闰秒，以补偿TAI与地球自转测量时间之间的累积差异。 根据需要插入闰秒，以使 UTC 保持在世界时 UT1 变体的 0.9 秒以内。

添加闰秒的做法已被证明是破坏性的，特别是在二十一世纪，尤其是在依赖于精确时间戳或时间关键型流程控制的服务中。而且由于并非所有计算机都按闰秒进行调整，因此它们显示的时间将与已调整的时间不同。 经过不同标准机构多年的讨论，2022 年 11 月，在第 27 届度量标准大会上，决定在 2035 年或之前放弃闰秒。这项“历史性决定”将允许秒数连续流动，而不会出现目前由不规则闰秒造成的不连续性。闰秒是目前把世界时和国际原子时联系起来的手段。由于世界时是基于地球自转确定的，又称天文时或太阳时。没有闰秒意味着人们使用的时间与地球自转、太阳位置不关联，时间和天文学呈现割裂状态。