Aurinkokello mittaa aikaa Auringon tuntikulman avulla. Rakenteellinen toteutus voi olla mitä moninaisin. Yleensä kellon osina on erotettavissa aika-asteikko ja varjosauva. Varjosauvan tehtävä on muodostaa varjo joka osuu asteikolle niin että aurinkoajan voi sen avulla lukea.
Tasoaurinkokellossa aika-asteikko on taso. Tason suunta vaihtelee eri kelloissa. Yksinkertaisimpia rakentaa ovat ehkä vaaka- ja pystytasoiset asteikot, mutta tason suunta voi periaatteessa olla mikä tahansa. Aika-asteikon ei välttämättä tarvitsisi olla taso, mutta tasoaurinkokello lie yleensä helpoin rakentaa.
Jonkinlaisia vakiintuneita perusmalleja ovat
Tärkeää on oivaltaa se että koko varjosauvaa voi käyttää ajan osoittamiseen ainoastaan jos se on maapallon pyörimisakselin suuntainen, ns. polaarisauva. Varjosauva voi sinänsä olla millainen tahansa, mutta jos se ei ole polaarisauva, täytyy aika-asteikko tehdä vain jotakin tiettyä sauvan kohtaa, tyypillisesti sauvan päätä, varten.
Jos polaarisauvaa ei käytetä niin periaatteessa jokaista varjosauvan osaa vastaisi oma hiukan erilainen aika-asteikko. Useampia asteikkoja on samaan kelloon aika vaikea piirtää niin että niitä olisi myös helppo käyttää. Niinpä polaarisauva on kovin toivottava ratkaisu.
Yleensä on syytä jo varhaisessa vaiheessa päättää millaista aikaa aurinkokellon halutaan näyttävän. Vaihtoehtoja ovat mm:
Aikameridiaanin tosiaurinkoaika (kesäaikakorjauksella lisättynä) on likimäärin sama kuin virallinen aika, erona on vain ajantasaus joka on kesällä pienehkö tekijä. Ajantasauksen "unohtaminen" aiheuttaa kesällä virhettä korkeintaan 7 aikaminuuttia, joka ei vaatimattomassa aurinkokellossa välttämättä ole edes kunnolla havaittavissa.
Korjauksia, kuten pituusastekorjaus, ajantasaus ja kesäaikakorjaus, ei ole pakko rakentaa suoraan kellon näyttämään vaan ne voidaan laskea erikseen.
Paikallinen tosiaurinkoaika on siitä mukava että asteikosta tulee symmetrinen jos kello on vaaka-asentoinen tai suoraan etelää kohti osoittava pystyasentoinen kello.
Huomattakoon että esim. tosiaurinkoaika ei ole "väärä aika", se vain on erilainen aikajärjestelmä kuin esim. virallinen aika.
Aurinkokello yleensä rakennetaan tietylle paikalle, tietylle maantieteelliselle leveydelle ja pituudelle. Jos aurinkokello näyttää paikallista aikaa, niin se näyttää oikein muillakin paikoilla samalla maantieteellisellä leveydellä (jos se on suunnattu samalla tavalla). Tällöin täytyy ehkä vain paikallisaikakorjaustaulukko uusia kelloa siirrettäessä.
Paikallisaikakorjaus voidaan rakentaa aika-asteikkoon sisään niin että sitä ei tarvitse ottaa erikseen huomioon. Yleensä korjaukset aurinkokellon näyttämään kuitenkin on tehtävä erikseen laskemalla, sillä aurinkokellon asteikkoa ei yleensä saa "kääntää keskipisteen ympäri". Yleensä aika-asteikko ei nimittäin ole tasavälinen, joten kierto tekisi siitä virheellisen. Poikkeuksen muodostaa ekvatoriaalinen aurinkokello jonka asteikko on tasavälinen joten siinä esim. kesäaikakorjaus voidaan tehdä kiertämällä asteikkoa 15 astetta vastapäivään niin että kello näyttää tuntia enemmän.