Grundsätzlich umfassen Zeitzonen jeweils einen fest abgrenzten Teil der Erdoberfläche, in dem die gleiche Uhrzeit und das gleiche Datum gelten. Benachbarte Zeitzonen unterscheiden sich zur eigenen Zone je um eine Stunde, in Richtung Westen minus eine Stunde, in Richtung Osten plus eine Stunde. Insgesamt ist der Globus in 24 Zeitzonen unterteilt (24 Zonen zu je 15° der Erdoberfläche entsprechen 360°), startend bei 0° in Greenwich.
In der Theorie folgen Zeitzonen in ihrer Verortung der Einteilung des Globus in Längengrade. Die Zeitzoneneinteilung, die jeweils 15° der Erdoberfläche abbildet, gilt in ihrer kompletten nord-süd-Ausdehnung (von Nord- zum Südpol). In der Realität lässt sich diese Abgrenzung am Reisbrett jedoch nicht umsetzen, denn nicht selten liegen Staaten gleich in mehreren Zeitzonen. Da die Staatsfläche nicht innerhalb des 15° Korridors der Gradeinteilung (entspricht einer Zeitzone), sondern vielleicht 20° in der Ost-West- Ausdehnung umfasst, würde eine Einteilung in nur eine Zeitzone Teile des Staatsgebiets ausschließen.
Logischerweise muss also von der Grobeinteilung durch die Grade abgewichen werden. Als Beispiel kann an dieser Stelle die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) herangezogen werden. Würde nach der theoretischen Einteilung die Zeitzone festgelegt, dann müssten Staaten wie Frankreich, Spanien und Teile von Belgien und der Niederlande eigentlich zur Zeitzone Großbritanniens und Irlands (GMT) gehören und ihre Uhren um eine Stunde zurück stellen. Tatsächlich wird dies nur im Falle Portugals praktiziert.
Die Grobeinteilung der Zeitzonen wurde auf Grundlage von Vereinbarungen, die auf politische, kulturelle und wirtschaftliche Aspekte Rücksicht nehmen, verfeinert. In der Darstellung der Zeitzonen ergibt sich deshalb heute ein Bild, das deutlich von der Einteilung in Längengrade abweicht (ausgefranzte Ränder der Zeitzonen). Während sich die meisten Staaten in einer Zeitzone befinden, die sich jeweils durch eine volle Stunde nach Westen und Osten abgrenzen, gibt es auch Staaten, die von dieser Einteilung abweichen (Indien: halbe Stunde, Nepal: Viertelstunde). Staaten, die die Sommerzeit zur Anwendung bringen, sorgen übrigens dafür, dass innerhalb einer Zeitzone zwei Zeitzonen vorkommen können.