Der Begriff Zeitskala hat sowohl eine streng quantitative als auch eine eher qualitative Bedeutung. Beide Sichtweisen können die Grundlage entsprechender Zeitsysteme sein.
Im Bereich der meisten Naturwissenschaften und der Technik bedeutet „Zeitskala“ einen scharf definierten, regelmäßigen Verlauf der Zeitachse, auf welche gemessene oder berechnete Zeitpunkte bezogen werden können. Solche Skalen bilden einen genauen Maßstab der Zeitmessung und haben
Die wichtigsten Zeitskalen sind jene, die auf der Greenwich Mean Time und damit auf der Erdrotation beruhen:
Eine Zwischenfunktion hat
Hingegen brauchen Astronomie, Himmelsmechanik und Raumfahrt den strengen Bezug zur Bahnbewegung der Erde um die Sonne.
Jede quantitative Einordnung eines Ereignisses auf einer Zeitskala erfordert dessen Bezug zu einem willkürlich festgelegten, aber durch Konvention bekannten Nullpunkt, z. B. „Christi Geburt“ oder „Mitternacht“. Unter „Zeit“ wird neben dem „Zeitpunkt“ auch die „Zeitspanne“ oder „Dauer“ verstanden, deren Nullpunkt durch ein spezielles, jeweils einzeln bekanntes Ereignis festgelegt ist.
Ferner ist für die quantitative Einordnung ein „Maßstab“ erforderlich. Dazu gibt es als gesetzlich festgelegte Zeiteinheit die Sekunde. Je nach Zusammenhang sind andere Einheiten wie Tag, Jahr, Jahrhundert oder Jahrmillion besser geeignet.
Qualitative Zeitskalen sind hingegen dann vorzuziehen, wenn der genaue Maßstab weniger wichtig ist als die Aufeinanderfolge der betrachteten Phänomene. Solche Zeitskalen listen Ereignisse oder Abschnitte, die zu einem bestimmten Zeitpunkt stattgefunden haben, in ihrer Reihenfolge auf. Doch die genaue Zeitdauer zwischen ihnen ist weniger wichtig als die gegenseitige Zuordnung verschiedener Ereignisreihen.
In diesem Zusammenhang wird „Zeit“ als ein quantitativ nicht festgelegter „Abstand“ zwischen den Ereignissen verstanden, die Zeitskala dient einer geordneten Reihenfolge dieser Ereignisse und sichert ihren Zusammenhang.
In der Geschichtswissenschaft kann manchmal ohne strenges Zeitmaß gearbeitet werden, wenn z. B. statt der Jahreszahl die Aufeinanderfolge von Dynastien den Zeitrahmen bestimmt.