ساعت ستاره ای به اندازه گیری و تشخیص و تطبیق زمان در شب به وسیله ستارگانی شاخص گفته می‌شود .
این روش معمولاً به کمک ستاره قطبی بعنوان یک نقطه ثابت، با مقایسه و سنجش جابجایی بعضی ستارگان دب اکبر در هر فصل نسبت به زمان متعارف می‌باشد .
اینگونه زمان‌سنجی شبانه در کنار ساعت آفتابی به ضمیمه تقویم نجومی در مصر باستان معمول بوده است.
محاسبه زمان رسمی
ساعتی با مرکزیت ستاره قطبی در آسمان شب فرض می‌شود که عدد ۱۲ شب آن رو به بالاست ، و «امتداد دو ستاره پایانی ملاقه دب اکبر در راستای ستاره قطبی» عقربه ساعت‌شمار آن است.
به کمک این محاسبه زمان حقیقی روزانه بدست می‌آید. عقربه ساعت‌شمار آن بامداد (ساعت رسمی؛ ۰۰:۰۰ دقیقه) ۱۹ اسفند (۹ مارس) بر نصف النهار ناظر -عمود- قرار دارد.
این ساعت حرکت پادساعتگرد (خلاف جهت عقربه‌های ساعت) دارد و ۲۴ ساعته است که اعداد آن خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند: ساعت ۱۲ شب بالاست، ساعت ۶ صبح سمت چپ است، ساعت ۱۲ ظهر پایین است، و ساعت ۶ عصر سمت راست است.
این ساعت در ۱۹ اسفند درست کار می‌کند، برای گردش و محاسبه درست آن در دیگر روزهای هجری خورشیدی، به ازای هر ۱ ماه تفاوت، ۲ ساعت و به ازای هر ۱ روز تفاوت، ۴ دقیقه کم یا زیاد می‌شود. به نظر می‌رسد میزان دقت آن در بیشتر شبها حدود ۲ دقیقه باشد.
نمونه گردش زمان رسمی
برای نمونه در بامداد رسمی اول فروردین بصورت پادساعتگرد این ساعت حدود ۰۰:۴۴ دقیقه را نمایش می‌دهد که با کسر ۴۴ دقیقه به ازای ۱۱ روز تفاوت با ۱۹ اسفندماه، ساعت استاندارد ۰۰:۰۰ بدست می‌آید.
زمان‌سنجی حقیقی
به کمک این ساعت زمان حقیقی (ظاهری یا طبیعی) روزانه بدست می‌آید.
این ساعت حوالی بامداد ۱۵ اسفند (۵ مارس) بر نصف النهار ناظر، زمان نیمه شب حقیقی (نقطه مقابل ظهر) را نشان می‌دهد (برای تهران ۰۰:۱۶ دقیقه) و برای بدست آوردن زمان حقیقی دیگر روزها، باید مابازای تفاوت هر ماه، دو ساعت و هر روز (در اینجا نسبت به نیمه اسفندماه) ۴ دقیقه همراه با تفاضل روزانه زمان حقیقی (تفاضل ظهر روز مورد نظر با ۱۲:۱۶) اعمال گردد.
از جمله فواید محاسبه زمان حقیقی، بدست آوردن ظهر حقیقی، که زمان مقابل نیمه شب حقیقی است و محاسبات طلوع و غروب و به تبع اوقات شرعی است. در قدیم ساعتهای ظهرکوک شبیه به این شیوه ساعت ستاره‌ای (حقیقی) عمل می کرده است.
نمونه گردش زمان حقیقی
برای نمونه در بامداد حقیقی اول فروردین بصورت پادساعتگرد این ساعت حدود ۰۱:۱۲ را نمایش می‌دهد.
که با کسر ۶۰ دقیقه به ازای ۱۵ روز تفاوت با نیمه اسفندماه، ساعت بامداد حقیقی اول فروردین ۰۰:۱۲ دقیقه خواهد بود. این بدان معناست که ظهر حقیقی تهران در این روز نیز متقابلاً ۱۲:۱۲ دقیقه است.
تطبیق ساعت حقیقی با رسمی
به کمک ستارگان محاسبه زمان روزانه حقیقی (طبیعی) بسادگی ممکن است، برای تطبیق و تبدیل آن در هر شب با زمان متوسط (رسمی) باید از تفاضل زمان حقیقی با متوسط کمک گرفت. میزان تفاوت روزانه ظهر (نیمروز حقیقی) با ساعت ۱۲ رسمی (نیمروز متوسط) یک نقطه این تفاضل را نشان می‌دهد.
