天文钟是一种特别设计的、能用多种形式来表达天体时空运行的仪器。它是把动力机械和许多传动机械组合在一个整体里，利用几组齿轮系把机轮的运动变慢，使它经常保持一个恒定的速度，和天体运动一致。天文钟既能表示天象，又能计时。后世的钟表即由此演变而来。 它可以显示太阳、月亮、星座在该时刻的相对位置，有的更可显示主要行星的位置。
所有可以显示时间和天文学信息的钟都可以称作天文学钟。这些信息可以包括天空中太阳和月亮的位置，月亮的盈亏，日食，每晚某时的星空、恒星时，还有其它的天文信息等。
天文钟以地心说模型表示。钟面中心常为一个圆形或球形的标记表示位于太阳系的中心的地球。常以一个金色的球表示绕地转动的太阳。这种设计的理念来源于周日运动对于观测者而言最为直观，也是生活经验的关系，也是在尼古拉·哥白尼提出日心说之前欧洲普遍的宇宙观。