Για τους Βυζαντινούς ο χρόνος είναι μέτρηση της φθοράς. Η μέτρησή του πηγάζει από την ελληνορωμαϊκή παράδοση αλλά τροποποιείται τόσο με την εισαγωγή χριστιανικών στοιχείων όσο και λόγω της επιρροής της αστρονομίας άλλων πολιτισμών, κυρίως του Ισλάμ. Τη μέτρηση του χρόνου ορίζει η αστρονομία που χρησιμοποιεί διαφορετικά μαθηματικά εργαλεία: επεξεργασία ιστορικών παρατηρήσεων για τη χρονολογία, αστρονομικές εφημερίδες για το ημερολόγιο και, για τη μέτρηση της ώρας, τον αστρολάβο.
Η χρονολογία που ακολουθούσαν κατά κανόνα οι Βυζαντινοί είναι ο χρόνος από κτίσεως κόσμου, χρόνος που τοποθετείται στο 5509/5508 προ Χριστού. Η χρονολογία καθιερώθηκε από το «Πασχάλιον Χρονικόν» (7ος αιώνας), το οποίο τοποθετεί την Κτίση στην εαρινή ισημερία (21 Μαρτίου) του 5508 π.Χ. Ωστόσο η αρχή του έτους για τους Βυζαντινούς μετατοπίστηκε από την 21η Μαρτίου στην 1η Σεπτεμβρίου, ακολουθώντας τη φορολογική περίοδο της ινδικτιώνος.
Οι Βυζαντινοί αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν τους αστρονομικούς πίνακες (κανόνες) του Κλαύδιου Πτολεμαίου, και αργότερα των Περσών, των Εβραίων, ή ακόμα του Τολέδο ή του βασιλιά της Καστίλλης Αλφόνσου (13ος αιώνας), που ακολουθούν διαφορετικές χρονολογίες και διαφορετικά ημερολόγια. Το κύριο μέλημά τους ήταν επομένως η μετατροπή της βυζαντινής χρονολογίας και του ημερολογίου στην πτολεμαϊκή για να βρεθεί η αντιστοιχία της συγκεκριμένης μέρας. Η μετατροπή αυτή οδήγησε σε πολλά σφάλματα.
Στο σύστημα του Πτολεμαίου στηριζόταν η αστρονομία μέχρι τις πρώτες αραβικές επιρροές (τέλη του 8ου αιώνα), χάρη κυρίως στα εγχειρίδια του Θέωνα Αλεξανδρείας (β΄μισό του 4ου αιώνα). Παρά τις ξένες επιρροές, τα εγχειρίδια αυτά αποτέλεσαν τις βάσεις της βυζαντινής αστρονομίας μέχρι τους παλαιολόγειους χρόνους.
Την ώρα, οι Βυζαντινοί αστρονόμοι τη μετρούσαν με τον επίπεδο αστρολάβο, όργανο πολύ φθηνότερο στην κατασκευή από τον σφαιρικό και εύκολο στη χρήση.
Τρία είναι τα είδη χρόνου που μετρούν οι αστρονόμοι: ο αστρικός, ο πραγματικός ηλιακός και ο μέσος ηλιακός. Ο αστρολάβος μετρά τον πραγματικό ηλιακό χρόνο, ο οποίος διαφέρει από εποχή σε εποχή. Μετρά επίσης δύο είδη ωρών που χρησιμοποιούνται στο Βυζάντιο: τις ίσες ώρες, ή ισημερινές, και τις άνισες, εποχιακές ή καιρικές. Η βυζαντινή ώρα επομένως εξαρτιόταν πάντα από την εποχή του χρόνου.
