這是因為地球自轉的原因所致。地球圍繞太陽公轉的同時，地球也在自轉，因而地球東面和西面經過太陽照射的起始時間是不一樣的。比如中國和美國就處在東半球和西半球，因此當東半球對著太陽照射的時候呈現是白天，西半球正好是揹著太陽的呈現就是晚上。又比如中國的東面北京和西面的新疆時差就有兩小時左右。

時區是地球上的區域使用同一個時間定義。以前，人們透過觀察太陽的位置（時角）決定時間，這就使得不同經度的地方的時間有所不同（地方時）。1863年，首次使用時區的概念。時區透過設立一個區域的標準時間部分地解決了這個問題。

世界各個國家位於地球不同位置上，因此不同國家，特別是東西跨度大的國家日出、日落時間必定有所偏差。這些偏差就是所謂的時差。

在農業社會，世界各地一般採用各自的地方時。十九世紀隨著長途鐵路運輸的發展，1870年代加拿大鐵路工程師弗萊明首次提出全世界按統一標準劃分時區。1883年11月18日，美國鐵路部門正式實施五個時區。1884年華盛頓子午線國際會議正式透過採納這種時區劃分，稱為世界標準時制度。

理論時區以被15整除的子午線為中心，向東西兩側延伸7.5度，即每15°劃分一個時區，這是理論時區。理論時區的時間採用其中央經線（或標準經線）的地方時。所以每差一個時區，區時相差一個小時，相差多少個時區，就相差多少個小時。東邊的時區時間比西邊的時區時間早。為了避免日期的紊亂，提出國際日期變更線的概念。

但是，為了避開國界線，有的時區的形狀並不規則，而且比較大的國家以國家內部行政分界線為時區界線，這是實際時區，即法定時區。請參見時區列表。

如果時間是以協調世界時（UTC）表示，則在時間後面直接加上一個“Z”（不加空格）。“Z”是協調世界時中0時區的標誌。因此，“09:30 UTC”就寫作“09:30Z”或是“0930Z”。“14:45:15 UTC”則為“14:45:15Z”或“144515Z”。

UTC時間也被叫做祖魯時間，因為在北約音標字母中用“Zulu”表示“Z”。

UTC偏移量用以下形式表示：±[hh]:[mm]、±[hh][mm]、或者±[hh]。如果所在區時比協調世界時早1個小時（例如柏林冬季時間），那麼時區標識應為“+01:00”、“+0100”或者直接寫作“+01”。這也同上面的“Z”一樣直接加在時間後面。

"UTC+8"表示當協調世界時（UTC）時間為凌晨2點的時候，當地的時間為2+8點，即早上10點。

時區通常都用字母縮寫形式來表示，例如“EST、WST、CST”等。但是它們並不是ISO 8601標準的一部分，不應單獨用它們作為時區的標識。一些縮寫可能意義模糊，例如“BST”應當是英國夏令時，但在1968年到1971年間被重新命名為“英國標準時”，這只是因為立法者不願稱其為中歐時間。在該法案中還確認英國的標準時間仍然為格林威治標準時。