Mặt Trời không phải là một bộ đếm thời gian đều đặn vì hai lý do. Thứ nhất, quỹ đạo Trái Đất không tròn, do đó tốc độ quay quanh Mặt Trời của nó không cố định. Theo các định luật về chuyển động hành tinh do Kepler tìm ra gần bốn thế kỷ trước, một hành tinh sẽ di chuyển nhanh nhất khi tới gần Mặt Trời nhất (vì nó bị lực hấp dẫn của Mặt Trời kéo mạnh hơn khi tới gần hơn nguồn gây ra lực kéo). Quỹ đạo Trái Đất so với một vòng tròn hoàn hảo chỉ hơi méo chưa tới 2%, nhưng thế là đủ để nhận ra. Trái Đất gần Mặt Trời nhất (tại điểm cận nhật) vào đầu tháng 1 hằng năm, và lúc đó nó di chuyển nhanh hơn một chút so với khi ở điểm xa nhất (điểm viễn nhật) vào đầu tháng 7. Sự thay đổi tốc độ quay quanh Mặt Trời của Trái Đất khiến Mặt Trời trông như thay đổi tốc độ khi nó di chuyển trên bầu trời theo hoàng đạo.

Thứ hai, Mặt Trời đi trên hoàng đạo chứ không phải xích đạo thiên cầu. Hoàng đạo bị nghiêng so với xích đạo nhưng ta lại đo thời gian dọc theo xích đạo. Kể cả Mặt Trời có di chuyển với tốc độ không đổi trên hoàng đạo, thì hình chiếu chuyển động của nó lên xích đạo cũng sẽ thay đổi trong suốt một năm.

Sự kết hợp của hai tác động này khiến cho vị trí Mặt Trời trên bầu trời thay đổi mỗi ngày khi xét trong cùng một mốc thời gian giữa các ngày. Độ cao (khoảng cách phía trên chân trời) và phương vị (hướng dọc theo chân trời) của nó cùng thay đổi trong suốt tiến trình của một năm. Nếu ta vẽ đồ thị vị trí của Mặt Trời vào mỗi buổi trưa trong một năm, nó sẽ vạch ra một đường hình số 8 có tên là analemma.

Đồng hồ (và xã hội) hoạt động tốt nhất khi vận hành với một tốc độ đều đặn. Đồng hồ đeo tay của bạn bỏ qua sự thay tốc độ theo mùa của Mặt Trời và hiển thị thời gian như thể Mặt Trời chuyển động với tốc độ không đổi. Mặt Trời ảo di chuyển với tốc độ đều đặn này được gọi là "Mặt Trời trung bình". Sự chênh lệch giữa giờ mặt trời thực (hay biểu kiến) và giờ mặt trời trung bình được gọi là phương trình thời gian, và nó có thể dao động trong khoảng –14 tới +16 phút. Đồng hồ của bạn hiển thị giờ Mặt Trời trung bình, nhưng đồng hồ mặt trời hiển thị giờ mặt trời thực.