当地球的旋转轴被用作日晷针时，太阳阴影在赤道平面上每小时移动15度。这种结构不仅解释了日晷测量的原理，而且形成了日晷的一种基本形式。这种日晷被称为赤道日晷。

赤道日晷直观地显示了地球的旋转。随着地球的年度运动，太阳从春分点到秋分点，照射在表盘的“顶部”，表盘的阴影顺时针移动。从秋分到明年春分的半年里，太阳照在朝南的日晷的“下面”，日晷的影子逆时针移动。然而，不管影子的运动方向如何，影子每天中午都处于最低点。另一个最突出的特征是，在上下表盘表面，时间线的刻度是一致的，即每小时15个间隔，总共24个相等的部分。因此，绘制赤道日晷是最容易和最准确的。也因为统一的描述，阅读是最容易和最准确的。在太和殿前和北京故宫午门外可以看到最典型的赤道日晷。

然而，每个优点都有缺点。安装赤道日晷很麻烦。日晷针相对较细，容易有意或无意地弯曲和变形，导致不准确甚至无法阅读。表盘是倾斜的，随着时间的推移很容易掉下来，这使得阅读很困难。

伦敦桥日晷

赤道式日晷的刻度盘和刻度盘的结构也可以简化，导致“奇怪”的变形，大大丰富了日晷的形式。例如，印度的日晷仪巨大的日晷仪使用一个高的倾斜的墙壁的上边缘作为日晷针，并且表盘仅取圆弧的一部分。在英国的伦敦桥日晷上，表盘已经挖掘出表盘的大部分中央区域，而小时数则由点数来反映。海豚日晷的日晷针往往是看不见的，只有两条海豚尾巴之间留下的空隙被用来代替它。

三种日晷的关系

太阳的阴影投射在地面和垂直墙上比投射在倾斜的赤道平面上更常见，因此产生了另外两种类型:水平日晷和垂直日晷。这三种类型的日晷是相互关联的:如果赤道日晷的日晷针向下延伸并接触到地平面，就得到地球水平的日晷；如果赤道日晷的刻度盘指针向上延伸并接触到某一垂直平面，就得到一个垂直日晷。因此，水平和垂直日晷的时间线都可以从赤道日晷的时间线中推导出来(当然，它们也可以通过公式来计算)。

平日晷

由于投影的这种“变换”，水平和垂直日晷的时间线，虽然仍然从日晷针和投影平面的交点向外辐射，但不再均匀分布。平日晷可以做得很大，所以它们最适合广场等公共场所。在直立的墙上制作和安装垂直日晷是很困难的。水平和垂直日晷的日晷针也容易弯曲和变形。由于这个原因，它们大多是用支架或斜板结构制成的。

垂直日晷

水平和垂直日晷也有许多形式和不断变化的形状。根据投影面的位置和形状，日晷基本上分为三类。一些研究人员给日晷的中间状态和变形取了另一个名字。