圭表的計時原理是影子的變化規(guī)律。在平地上直立一根竿子觀察影子的變化，并測量表影的長度和方向，即可知道時辰。后來，人們發(fā)現(xiàn)正午時的表影總是投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地面上，刻上刻度，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另一頭則伸向正北方向。正午時表影投在石板上，就能讀出表影的長度值。

　　圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由“圭”和“表”兩個部件組成。很早以前，人們發(fā)現(xiàn)房屋、樹木等物在太陽光照射下會投出影子，這些影子的變化有一定的規(guī)律。通過觀察記錄它正午時影子的長短變化來確定季節(jié)的變化。垂直于地面的直桿叫“表”，水平放置于地面上刻有刻度以測量影長的標尺叫“圭”。

　　圭表不僅可以用來制定節(jié)令，而且還可以用來在歷書中排出未來的陽歷年以及二十四個節(jié)令的日期，作為指導漢族勞動人民農(nóng)事活動的重要依據(jù)。將表影的長度以一年為周期標在一個圓上，圓心為表的立點，形成的圖就是中心不為零的太極圖，進行消除零半徑的中心點，形成的太極圖就是常見的二十四節(jié)氣太極圖。

　　圭表是中國古代觀測天象的儀器。在不同季節(jié)，太陽的出沒方位和正午高度不同，并有周期變化的規(guī)律。于露天將圭平置于表北面，根據(jù)圭上表影，測量、比較和標定日影的周日、周年變化，可以定方向、測時間、求出周年常數(shù)、劃分季節(jié)和制定歷法。