Среднее гринвичское время, как и местное время в любой точке земного шара, определяется движением Солнца. Грубо говоря, за солнечные сутки можно принять время между двумя последовательными прохождениями Солнца через меридиан при наблюдении в данном пункте. Однако астрономов интересует движение звезд. В частности, им необходимо иметь «часы», которые шли бы с такой скоростью, что некоторая звезда вернулась бы на то же самое место на небе ровно через 24 ч по этим «часам». Такие часы называются звездными часами, а время, которое они отсчитывают и которое определяется видимым движением звезд, называется звездным временем (ST). Солнечное время (например, время GMT) не совпадает со звездным временем, поскольку в течение одних солнечных суток Земля продвигается примерно на один градус по своей орбите вокруг Солнца. Следовательно, при наблюдении с Земли Солнце смещается относительно фона звезд.
Один год, т. е. время, через которое Солнце возвращается на прежнее положение относительно звезд, содержит примерно 365 1/4 суток. В течение этого периода Земля совершает примерно З661/4 оборота вокруг своей оси; следовательно, столько же звездных суток содержится в году Таким образом, звездные сутки несколько короче солнечных: 24 ч звездного времени соответствуют примерно 23 ч 56 мин солнечного времени. Среднее гринвичское время и гринвичское звездное время совпадают в течение года лишь один раз — в момент осеннего равноденствия (около 22 сентября). Начиная с этого момента, расхождение между ними растет, так что ST обгоняет GMT. Через полгода это расхождение достигает 12 ч, а спустя год оба времени опять совпадут.
Формально звездное время можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия (см. §18).