У народа Египта, древней Греции и Вавилона время измерялось количеством воды, которая капля за каплей вытекала из небольшого отверстия, которое было проделано на дне сосуда. У некоторых народов Азии, например у китайцев, индусов и др. все было наоборот, пустой сосуд, полушаровой формы плавал в бассейне большого размера и потихоньку наполнялся водой, через такое же маленькое отверстие.
Первый тип часов подвергся очень большим усовершенствованиям. Механизм таких часов состоял из двух конусов, один из которых входил в другой, как описывает Платон, это помогало поддерживать неизменный уровень воды в этом сосуде, тем самым, они, регулируя скорость ее вытекания. Подобные механизмы имели название «клепсидры». В Александрии в III веке получили такие механизмы полностью развитые, и усовершенствованные. Самыми знаменитыми являются клепсидры учителя Герона и Ктезибия.
Когда вода накапливалась, то специальный поплавок, который располагался в камере с фигурой, находившейся на нем, поднимался и указывал время на колонне, а из глаз другой фигуры капала вода. Когда день заканчивался, вода вытекала, при помощи сифонного устройства, тем самым вращая зубчатое колесо, а оно в свое очередь и всю колонну. За год колонна делала полный оборот. На колонне были начерчены «часовые» линии, они были не ровными, рассчитанными так, чтоб поднятие поплавка совпадало с неравными ночными и дневными часами в разные времена года.
Народы Греции и Рима пользовались в частности водяными часами самого простейшего устройства, ими они измеряли, например, речь ораторов во время суда. Сципион Назика устроил первые в Риме водяные часы в 157 г. до н.э. В Помпее водяные часы славились своей красотой, они были украшены драгоценными камнями и золотом. Славились так же механизмы Боэтия, устроенные им для Теодориха в VI веке н.э. Судя по всему, в дальнейшем это искусство стало отнюдь не популярным, потому что папа Павел I как крайне редчайшую вещь послал Пиппину короткому водяные часы. Водяные часы довольно сложного устройства прислал Карлу Великому в Ахен Гарун-аль-Рашид.
