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La mesure du temps s'est longtemps appuyée sur les mouvements les plus réguliers observables : la rotation propre de la Terre (le jour), sa révolution autour du Soleil (l'année). Ce n'est qu'en 1969 que le Bureau international des poids et mesures a abandonné la rotation de la Terre pour la définition de la seconde comme unité de temps.
La seconde correspond à l'intervalle de temps comprenant 9 192 631 770 oscillations entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.
Il n'y a pas d'unités temporelles spécifiques en astrophysique, contrairement aux nombreuses unités de distance.
La seconde apparaît une unité ni mieux ni moins bien appropriée que pour d'autres domaines que la physique.
L'année est de facto une unité pratique pour les problématiques circum-stellaires, vu qu'elle a été définie comme unité "circumsolaire". Il suffit juste de s'habituer, dans certains cas, à l'usage des grands nombres, et de compter en millions, voire milliards d'années.
L'usage du temps de lumière est sans ambiguïté, dès lors que la célérité de la lumière est une constante universelle. Un temps de lumière est une distance, et correspond à la durée du trajet si l'on chevauche un photon.
DéfinitionLa célérité de la lumière dans le vide est un invariant, fixé par définition à 299 792 458 m/s.
Les unités dérivées les plus utiles sont des échelles de temps caractéristiques, appropriées à l'étude précise d'un problème. Ces échelles de temps sont définies par :
On définit ainsi, pour un système donné, des échelles de temps caractéristiques telles :
et rayon 
, un phénomène gouverné par la gravitation aura naturellement une constante de temps de l'ordre de 
(vérification proposée en exercice)
et
émettant une luminosité totale (càd une puissance) 
peut le faire pendant typiquement la durée 
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