Elementaruhren nennt man die Sonnen-, Wasser-, Feuer- und Sanduhren. Die ältesten dieser Arten sind die Sonnen-, bzw. Schattenuhren. Seit etwa 5.000 Jahren sind sie bekannt. Ägypter und Sumerer sind wohl die Erfinder. Die ersten Sonnenuhren maßen die Zeit nach Richtung und Länge des Schattens. Der Schattengeber (Gnomon) war dabei ein Stab, eine Säule oder ein Obelisk. Aus diesen Horizontaluhren entwickelten die Griechen später die vertikale Uhr, die meistens an Türmen oder Häusern angebracht waren. Tragbare Sonnenuhren kommen etwa ab 600 v. Chr. vor.
Wasseruhren, auch Klepsydren genannt, gibt es in auslaufender und einlaufender Form. Erstere gibt es etwa ab dem 14., letztere etwa ab dem 3. Jahrhundert v. Chr. Während bei den auslaufenden Uhren Zeichen für den Ablauf der Zeit im Inneren des Gefäßes sind, zeigen einlaufende Uhren die Zeit mit einem Stab an, der sich hebt.
Feueruhren messen die Zeit nach der Menge des verbrannten Materials. Dies waren meistens Kerzen- oder Öluhren (ab 9. Jhdt.), aber auch Räucherstäbchen, z. B. bei der chinesischen Feueruhr (ab 3. Jhtsd. v. Chr.).
Das älteste Abbild einer Sanduhr findet man auf einem Gemälde im Palazzo Publico in Siena, das zwischen 1337 und 1339 gemalt wurde. Es gab Uhren, die 1/4, 1/2 oder eine Stunde liefen. Sie wurden häufig auf Kanzeln zum Begrenzen der Redezeit und auf Schiffen verwendet. Auch heute gilt bei Schiffen noch die sogenannte „Glasenzeit“. Alle 30 Minuten ertönt ein Glockenschlag mehr. Bei 8 „Glasen“, also nach vier Stunden, ist Wachwechsel. Im Mittelalter kamen Sanduhren häufig aus Venedig und Nürnberg, da dort geeigneter rieselfähiger Sand zur Verfügung stand
