Tous les cadrans comportent une tige projetant une ombre sur une table. La tige est appelé un style lorsqu’elle est positionné parallèlement à l’axe de rotation de la terre ; elle est appelé un gnomon lorsqu’elle est perpendiculaire à l’horizontale du lieu.

Les cadrans solaires comportent ensuite une table, surface sur laquelle est projeté l’ombre et qui porte les indications horaires et, parfois, d’autres informations de nature astronomique : ligne de solstice, ligne d’équinoxe, date des saisons…

Les cadrans solaires mesurent la rotation angulaire du soleil dans le ciel. Comme le soleil parcourt 360° en 24 heures, une « heure » de cadran correspond au temps que mets le soleil pour parcourir 15° dans le plan de l’écliptique.

Mais, comme l’ombre se projette sur une surface d’orientation quelconque, les lignes horaires font entre elles des angles très variables.