На обсерваториях есть инструменты, при помощи которых определяют точнейшим образом время — проверяют часы. Без такого точного учета времени астрономические наблюдения теряют свою ценность. Время устанавливают по положению, которое занимают светила над горизонтом. Часы обсерватории помещают в глубокие подвалы, для того чтобы они шли как можно точнее и равномернее в промежутке между вечерами, когда их проверяют по положению звезд. В таких подвалах круглый год сохраняется постоянная температура. Это очень важно, так как изменения температуры влияют на ход часов.
За последние годы для хранения времени вместо часов с маятником стали все чаще применять гораздо более точные кварцевые часы. Кварцевые часы — это кристалл кварца, в котором электромагнитные колебания, когда они в нем возбуждены, поддерживают свою частоту с гораздо большим постоянством, чем колебания маятника в самых лучших часах при самых лучших условиях.
Для передачи сигналов точного времени по радио на обсерватории имеется специальная сложная часовая, электрическая и радиоаппаратура. Передаваемые из Москвы сигналы точного времени — одни из самых точных в мире. Определение точного времени по звездам, хранение времени при помощи точных часов и передача его по радио составляют Службу времени.
На обсерваториях при помощи специальных телескопов определяют так же положение светил на небе — их координаты. Эта работа выполняется с огромной точностью.