Проміжок часу вимірювався кількістю води, яка витікала крапля за краплею з малого отвору, зробленого на дні судини. Таким був водяний годинник єгиптян, вавилонян, древніх греків.

Принцип роботи такий. Верхня посудина знаходиться під нахилом, і з неї капає вода в іншу ємність. У нижній чаші були позначки на внутрішній стороні, що позначали годинник. Такі клепсидри використовували жерці, щоб здійснювати ритуали та жертвопринесення у певний час.

Використання шестидесятникової системи числення для виміру часу придумано в Шумері приблизно 2000 до н. е. У Стародавньому Єгипті добу ділили на два 12-годинні періоди, використовуючи великі обеліски для стеження за Сонцем. Можливо вперше, там був придуманий водяний годинник.

Клепсидрами стародавні греки називали водяні годинник, які використовували єгиптяни визначення часу. Вони складалися з двох судин, одна з яких капала вода. Визначивши, за який час вона проходить з однієї ємності в іншу, вони нанесли шкалу поділу товщиною в палець.