一天被划分为24小时主要是基于地球的自转周期。地球自转一周所需的时间约为23小时56分4秒，这被称为一个恒星日或星日。然而，由于地球同时也在绕太阳公转，每天它还会绕太阳转一圈，导致太阳在两个相邻的中午时刻出现在相同的位置上。因此，我们使用的时间单位是基于太阳日，即从一个中午时刻到下一个中午时刻所经过的时间，这个时间为24小时。
此外，最初的计时法是六十进制，即每60小单位进1大单位的进制，因为60是一个奇妙的数，可以被多个数字整除，所以用来计时十分方便。后来，西方人把60除以10再乘2，得到12，并规定午夜为0时，正午为12时（am）；正午为0时，午夜为12时（pm）。中国人则把一天12等分，每一份称为一个时辰，并用地支编号。一个时辰等于两个小时。最终，在正式表达时间时，人们确定用二十四小时制，因为这种制度更简便且通用。
需要注意的是，虽然一天被划分为24小时是基于地球的自转周期，但实际上地球的自转周期并不是严格的24小时。由于多种因素，如潮汐力的作用，地球的自转周期有微小的变化。例如，在22亿年前到6亿年前之间，地球的自转周期曾恒定在19.5小时左右。