Hvězdný (nebo též siderický) čas se odvozuje od rotace naší planety vzhledem ke vzdáleným stálicím. Jedná se v podstatě o jednu otočku Země o 360° – za tu dobu se konkrétní hvězda dostane do stejného místa na obloze. Takto určená rotační perioda činí 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekundy.
„Běžný“ den má však přesně 24 hodin. V tomto případě se jedná o tzv. synodický den, jehož délka se rovněž odvozuje od rotace Země, ale tentokrát vůči blízkému Slunci. Navíc musíme vzít v úvahu, že se naše planeta posune za den po oběžné dráze kolem centrální hvězdy zhruba o 1° (asi o 2,6 milionu kilometrů). Proto je synodický den o necelé čtyři minuty delší.
Obdobou siderické periody rotace Země je její siderický oběh kolem Slunce. Délka siderického (též hvězdného) roku činí 365,25636 slunečního (synodického) dne, což odpovídá 365 dnům, 6 hodinám, 9 minutám a 9 sekundám. Jedná se o skutečnou dobu oběhu naší planety kolem Slunce o 360°; při pohledu z povrchu Země jde potom o dobu zdánlivého oběhu naší denní hvězdy po ekliptice vzhledem k ostatním stálicím – tedy o interval dělící dvě po sobě následující stejné polohy Slunce mezi hvězdami.
