《長安十二時辰》講述了唐長安城24小時的故事，從天寶三載正月十四的巳正開始，到正月十五的巳正結束。這是故事所需要的「一日」，那古代一日始究竟開始於幾點呢？
現在我們所使用的24小時制，將零點作為一天的起始，但是在古埃及、古巴比倫曾使用過的太陰曆中，從日落到下一個日落為一日，也就是說一天是從日落開始的。在猶太歷中，同樣以日落為一天的起始。
《尚書大傳》中說：「殷人以雞鳴為朔」，天亮雞鳴就是初一日（朔）的開始。周人以「夜半為朔」，即以零點為初一日的起點。後來，我國古代計時系統統一，紀年、紀月、紀時都用幹支法，幹支歷中以十二支進行紀時，把一天分為十二時辰，零點從「子正」開始。
十二時辰和五更
準確地說，古人是將一晝夜劃分為十二個時間段，每一個時間段為一個「時辰」，每個時辰就大約等同於現在的兩個小時。
用十二時辰來計算一天的方法從很早以前就開始使用了，漢代時將十二時辰命名為夜半、雞鳴、平旦、日出、食時、隅中、日中、日昳、晡食、日入、黃昏、人定，後來又用十二支來命名每一個時辰，以二十三點至一點為子時，其後依次為丑時、寅時、卯時、辰時、巳時、午時、未時、申時、酉時、戌時、亥時；因子時正當夜半，所以半夜也叫子夜。午時正當日中，所以稱為中午。
古代卯時辦公，也就是早上七點上班，所以籤到叫「畫卯」，應名叫「應卯」。而古代又將一晝夜分為一百刻（現在為九十六刻），我們常說的「午時三刻」換算下來就應該是中午十一點半。
24小時與12時辰的對應
古人除了將一天劃分為十二時辰，同時還把夜晚分成四段，形成了五個時間節點，到了第一個和後三個節點的時候會用鼓打更報告時間，所以也叫「五更」。
這裡的夜晚指的是晚上七點到第二天五點，共計十個小時，所以每一更就是兩小時。現在常說的「半夜三更」一詞中，「三更」其實就是相當於現在的零點，所以和「半夜」是一個意思。
《長安十二時辰》和司天台的報時博士
在《長安十二時辰》中，司天台報時博士龐靈可以說是個「人形時鐘」，出場的第一句臺詞便是：
「巳正，大荒落，萬物，熾盛大出，霍然而落，故云荒落。」
隨著龐靈的一次次報時，留給李必和張小敬的時間越來越少，劇情也逐漸緊湊起來。
龐靈所屬的司天台，是唐代新設立的部門，類似國家天文臺，主要職務為觀察、記錄天象，還負責將日月星辰、風雨雷電的異常情況及時向皇帝稟報，以便其根據這些現象調整國事。司天台內部根據人員具體職責的不同，分為專職曆法、氣象、計時的官員，其中掌握計時技術的為「漏刻博士」，官職雖然不大，只是從九品，但卻責任重大，要綜合考量各種計時器（後文會講到），同時觀察日月變化，敲擊鼓、鍾等進行報時，這可能也是《長安十二時辰》中龐靈始終眉頭緊縮的原因。
司天台在唐代真實存在，劇中龐靈報時所用的說辭也有文獻可考，他所用的文言文，多出自《爾雅·釋天》。
子，名曰困敦，為混沌萬物之初萌，藏黃泉之下。（註：萬物剛開始滋生）
醜，名曰赤奮若，氣運奮迅而起，萬物無不若其性。（註：萬物萌發生長）
寅，名曰攝提格，萬物承陽而起。（註：萬物吸收陽氣快速吐芽）
卯，名曰單閼，陽氣推萬物而起。（註：萬物已近繁茂）
辰，名曰執徐，伏蟄之物，而敷舒出。（註：萬物舒展，持續茁壯）
巳，名曰大荒落，萬物熾盛而出，霍然落之。（註：萬物已經長成，生命力旺盛）
午，名曰敦牂，萬物壯盛也。（註：萬物盛大茂盛）
未，名曰協洽，陰陽和合，萬物化生。（註：萬物成熟，但同時陰氣漸起）
申，名曰涒灘，萬物吐秀，傾垂也。（註：萬物由極盛開始朝向衰敗）
酉，名曰作噩，萬物皆芒枝起。（註：萬物開始衰老）
戌，名曰閹茂，萬物皆蔽冒也。（註：萬物已經衰滅）
亥，名曰大淵獻，萬物於天，深蓋藏也。（註：萬物消亡，但已開始醞釀下一次的萌發）
這幾句古文，用寥寥幾十字對十二地支進行了簡明闡釋，更重要的是它們與整個劇情發展完美契合，編劇們以此作為劇集故事線與時間線的交疊，並藉由龐靈之口傳達給每一個觀眾。
中國古代計時工具
《長安十二時辰》的片頭都有日晷，既用來表示劇集集數，也是「鐘錶型」進度條。主創人員還根據時辰的不同，變換著晷的位置和日晷上陽光的色調，可以說是細節之處見真知。事實上，日晷作為計時工具，早在公元前16世紀的埃及就已經出現並使用了。我國關於日晷的最早記載是在《隨書·天文志》中，公元574年一個名叫袁充的人，製作了「短影平儀」，據推測短影平儀就是一種地平日晷。
日晷
日是太陽，晷是影子，日晷的原理就是通過太陽的投影來判斷時間。日晷由標有十二地支的圓盤和豎立在圓盤中心的木（銅）杆組成，太陽照射木（銅）杆形成的影子落在哪裡，時間就是相應的時刻。
為了保證計時的準確，我國古代還有另一種與日晷同時使用的計時器——水鍾。劇中的靖安司內，報時博士龐靈的「辦公桌」旁有一個大型設備，雖出鏡的次數不多，但從形制上判斷，應該是計時用的水鍾。
漏壺
水鍾也稱「漏壺」或者「刻漏」，起初的漏壺形制很簡單，就是一個帶有刻度的壺，在壺的下方開一個小孔即「漏」，壺內注水後，計時便開始了，隨著時間的流失，壺內的水位逐漸下降，人們可以通過刻度知曉時間，由於依靠洩水計時，因此被稱為「洩水型」水鍾。
還有一種水鐘被稱為「受水型」水鍾，即勻速向一個有刻度的容器內注水，當容器內的水被注滿時或者到達某個刻度時，即代表過了一個固定的時長。從《長安十二時辰》的片段看，劇中所用的應該是受水型水鍾，四個銅人手持銅壺，銅壺壺嘴有水流向下方造型特殊的容器，雖然鏡頭沒有交代，但容器上應該有刻度，以便判斷時間。
我國目前已發現的最完整的水鍾，製造於元代，現藏於國家歷史博物館，它由4個漏壺組成，分別被置放在階梯式支架的四層上，從上到下分別為日壺、月壺、星壺、受水壺，日月星三壺都有滴水龍頭，水依次向位於下方的壺內滴漏，受水壺中有一把銅尺，其上刻著十二地支，作為時間標尺指代著十二個時辰。
漏壺
除了日晷和水鍾，我國歷史上還有一種名為「圭表」的計時工具，但它主要是用來標識四季的。古代人在實踐中注意到，春夏秋冬不同季節，午時所見到的太陽位置有所不同。如果在地上豎立一根竹竿，就可以發現，竹竿影子的長度在夏季正午時較短，冬季正午時則較長。隨著季節的變化，竹竿受到陽光照射造成的陰影，也會隨之變化。在殷商時期，人們便已經開始利用「立竿見影」的方法來確定季節。到了周朝，演化為用「土圭」來測量日影，並用它來確定太陽在不同季節裡的地平高度，後來發展成為「圭表」這種工具。
圭表的「表」，指的是豎直立在平地上的杆子或石柱；「圭」則是和表互相垂直平放著的尺。通過觀測一年中每天正午表投射在圭上的影子長短，就可以確定季節。一年中，影子的長度會在最長的冬至和最短的夏至之間變化。
我國著名的登封觀星臺，就是一座圭表
由上所述，古代人雖然沒有鐘錶，但利用日晷、水鍾、圭表以及肉眼觀察日月變化的方法，不僅對時間有了概念和劃分，還能夠準確地掌握時刻變化。在感慨古人智慧的同時，不得不佩服馬伯庸利用「時辰」這個時間概念，融合古代文化對十二地支的詮釋，將時間與劇情完美銜接，帶著讀者和觀眾在唐長安城的一天中看故事的起承轉合，以及一件事從萌發到覆滅的過程，可謂用心良苦，匠心獨運。
外國的水鍾
附十二時辰對照表：
子時（23時至01時）：夜半，或子夜、中夜，是十二時辰中的第一個時辰。
丑時（01時至03時）：雞鳴，或荒雞，是第二個時辰。
寅時（03時至05時）：平旦，或黎明，指太陽露出地平線天將亮的時候。
卯時（05時至07時）：日出，或破曉、旭日等，指太陽初升起的時間。
辰時（07時至09時）：食時，或早食，古人吃早飯的時間。
巳時（09時至11時）：隅中，或日禺，表示快到中午的時候。
午時（11時至13時）：日中，或日正、中午，這時太陽已經升到了中天。
未時（13時至15時）：日昳，或日跌、日側等，指太陽開始西落。
申時（15時至17時）：晡食，或夕食等，表示一天中第二次吃飯的時間。
酉時（17時至19時）：日入，或日落、日沉、傍晚等，指太陽落山的時候。
戌時（19時至21時）：黃昏，或日暮、日晚，此時太陽落山，天地昏黃。
亥時（21時至23時）：人定，或定昏，表示這時候人們已經停止了一天的活動。