O relógio de sol está entre os instrumentos mais simples e antigos de registro do tempo. Baseia-se em uma haste que projeta a sombra em uma escala graduada, em formato de semicírculo. Possui limitações, dentre as quais enumeramos:

- Limitar a registrar o tempo na presença do sol para produzir sombra, o que impede o seu uso durante à noite ou dias nublados;

- A haste de fixação do mesmo e seu mostrador necessitam de marcação rigorosa, perdendo a precisão caso haja deslocamento das partes;

- Por ser um instrumento analógico, não possuía meios de informar submúltiplos do tempo, como minutos e segundos, ao menos que fosse desenvolvido em dimensões muito grandes, o que os tornaria pouco práticos;

- Precisam ficar ao ar livre, não possuindo qualquer portabilidade;

Os relógios digitais são baseados em um cristal de quartzo, que vibra praticamente a um pulsar constante. Muito comum estes cristais vibrarem a uma frequencia de 32768 pulsos por segundo, que é o momento exato para preencher um segmento de memória (que possui este tamanho: 32768) e assim produzir o incremento de 1 segundo. Isso é o que se chama tecnicamente de clock. Este é o meio básico de funcionamento de um relógio digital qualquer. Ele emprega componentes eletrônicos em sua construção, dispensando partes móveis na geração da base de tempo.

O grande destaque fica por conta da precisão, que dependendo da pureza do quartzo pode fazer com que altere até poucos segundos em um ano. Essa exatidão supera a dos relógios mecânicos.

Diferentemente do relógio de sol, ele requer uma fonte de energia para funcionar, tal como pilha, bateria ou rede elétrica.