毎日子午線を通過する天体を観測することによって、地球の自転に基づいた時刻を測定することができる。天文学者は測定方法として太陽を観測するよりも恒星の子午線通過を観測する方をよく用いる。恒星を使う方がより精度の良い観測を行えるためである。今日では、VLBIを用いて遠方のクエーサーを観測することで国際原子時（TAI）と関連したUTを決定している。この方法ではマイクロ秒の精度で時刻を決めることが可能である。ほとんどの時刻源や天球座標系の基準として使われる世界時としてUTと言った場合、通常はUT1が使われるが時としてUTCを意味する場合もある。
地球の自転とUTは国際地球回転観測事業（IERS）によって監視されている。時刻標準の制定には国際天文学連合（IAU）も関わっているが、時刻標準を配信する最終的な責任者は国際電気通信連合（ITU）である。
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地球の自転はいくらか不規則であり、また1日の長さも月の永年加速によって非常にゆっくりと延びている。さらに1秒の長さは1750年から1890年までの月の観測から決められた慣習的な値に基づいているため、これも平均太陽日の平均値が86,400SI秒よりも長くなりつつある原因となっている。UTの刻みにはわずかな不規則性があるため、天文学者は暦表時を導入した。これは現在は地球時（TT）に置き換えられている。