我们平常用的是太阳日，是地球上某一点（图中的P点）再次正对着太阳时的时间差，每天正好24小时。
而恒星日是地球上某一点两次正对着某颗遥远的恒星时的时间差。
看图。当P点在地球公转轨道的A处时，P点正对着太阳，也正对着那颗恒星。当地球转到轨道的B处时，P点再次正对着那颗恒星，完成了一个恒星日。但P点是不是也正对着太阳呢？还没有。地球还要再转一会儿，运行到公转轨道的C处，P点才能再次正对着太阳，完成一个太阳日。
一个太阳日的时间是24小时整，那完成一个恒星日的时间就肯定不到24小时，而是23时56分4秒。地球还要再花3分56秒，才能转到C处，完成一个太阳日。
所以，1个恒星日比1个太阳日要短3分56秒；而1个太阳日比1个恒星日，地球在公转轨道上要多转3分56秒的时间。
太阳日
是地球上某一地点连续两次对着太阳的时间间隔，古时将此周期长度划分为24等分，每一等分为1小时，即一太阳日为24小时。这个周期里其实包含了地球公转造成的角度偏差，地球实际自转了约360度59分，并不是真正自转周期。太阳日有利于人们按照日出日落安排生活。
恒星日
是地球上某一点连续两次对着遥远的另外同一颗恒星的时间间隔，因此该周期排除了地球公转的影响，是真正的自转周期。
1恒星日的时间比太阳日短，长度约为23小时56分4秒。恒星日主要应用于天文观测中。
