月晷在计时中可以直接测出不同月亮在天体上的确切位置，是用月亮位置来指示时间的仪器。

月晷又名太阴晷，在明代以前不见记载，现存最早介绍其结构和用法的著作是明代的《日月星晷式》，成书于1622年前。

“晷”的本义是影，一根直的细竿在日光下可以投射出清晰而有明确方向的影子，“日晷”即是利用日影的这种指向来测定时间的仪器。而夜间，一根细竿在月光下投射的影子是很模糊的，因此若想利用月亮来测定时间，是不能用它们的“晷”的，必须增加一套手动的目视照准装置。这种仪器之所以称“月晷”，仅是术语上仿“日晷”一词，实际上它们是指通过照准装置对月亮、恒星位置的测定来求时间的一种仪器。

除了照准装置外，月晷还必须有每天调整补偿月亮的位置与太阳相对移动的装置，以直接求出真太阳时，因此月晷要有两个盘，其中至少有一个盘要能自由转动，以补偿月亮的运动。

最基本的月晷是与日晷相同的，但只有在满月的夜晚才能正确的显示时间。而因为月出时间平均每天延迟48分钟，因此假设有足够的月光能读出时间，满月之后指示的时间每天平均会快48分钟。因此，在满月前或后一个星期，月晷指示的时间会与实际的相差5小时又36分钟。 比较高级的月晷会包括一张图表，显示如何计算以得到正确的时间，并且有转盘可以调整经度和纬度。

月晷系清初据西法所制，为赤道式。使用时将晷面与地面交角安放得相等于该地纬度，将晷盘转到按朔望月计的日期，观测月亮，即可在刻有分度的转盘上读出时刻。

各种月晷的结构大体近似，由上、下两片同心同轴的圆盘组成，按规范称呼，较小的上盘称“天盘”，较大的下盘称“地盘”，再上面是一条尺状照准件。两片圆盘中的一片，刻有一天的12时辰，称“时盘”，另一片刻有一朔望月的30日，可称“日期盘”。

观察现有典籍记载和现存清代制造的月晷结构，可以分成两类：“时盘在上型”和“时盘在下型”。“时盘在上型”出现较早，于明末清初就有制造，而“时盘在下型”则出现较晚（乾隆年间）。