時間差通常指的是兩個不同地區的地方時之間的差異。這種差異是由於地球自轉導致的，使得不同經度上的地區有不同的太陽時，即地方時。地方時是指一天中太陽經過某地天空的最高點時的時間，這個時間隨地球自轉而變化。因此，不同經線上的地方時是不同的。區時經度每15度差一小時，地方時經度每1度差4分鐘。例如，中國位於東八區（+8），而美國東部位於西五區（-5），兩地的時差是13小時。如果美國實行夏令時，時差會減少到12小時。
此外，時間差也可以指兩個時間點之間的時間長度。在體育比賽中，時間差可能指利用對方過早跳起攔網而形成的短暫得分機會。在生物學中，時間差還涉及到生物鐘的概念，這是地球上所有生命體內的一種生理機制，它控制着晝夜節律的睡眠、清醒和飲食行爲，以及體溫、血壓、心跳和內分泌等生理活動。