Existen diferentes tipos de relojes de sol; algunos de ellos son:

Ecuatorial

En este modelo, el gnomon que proyecta la sombra tiene la siguiente orientación espacial:

Es paralelo al eje de rotación de la Tierra.

Está contenido en el plano meridiano del lugar.

Forma con el plano horizontal un ángulo igual a la latitud del lugar.

Para determinar la dirección del plano meridiano del lugar para colocar posteriormente el gnomon, lo mejor es determinar la meridiana del lugar, es decir la intersección de dicho plano meridiano con el plano horizontal. La meridiana coincide con la dirección SUR- NORTE. La meridiana del lugar coincide también con la sombra que produce una varilla colocada verticalmente en el momento del paso del Sol por el meridiano del lugar (en ese momento el Sol está situado hacia el SUR, en el hemisferio Norte, y hacia el NORTE en el hemisferio SUR y en el punto más alto de su trayectoria diaria). Para saber a que hora oficial ocurre dicha situación es posible recurrir a las tablas de efemérides de los observatorios oficiales.

Horizontal
El cuadrante solar horizontal se obtiene mediante la proyección ortogonal oblicua de las rectas horarias de un reloj ecuatorial sobre un plano horizontal.
Las rectas horarias del reloj ecuatorial, están uniformemente distribuidas y además el ángulo horario de cada hora ecuatorial (Hecut) aumenta de 15º en 15º a izquierda y derecha de la recta horaria de las 12 de la mañana.
La recta horaria de las 12 de la mañana está contenida en el plano meridiano del lugar. Así el ángulo horario para las 11 de la mañana sería de Hecut=15º, para las 10 h de la mañana Hecut=30º y así sucesivamente.
Además, el gnomon del reloj ecuatorial que es perpendicular al plano del reloj ecuatorial, es paralelo al eje terrestre y por tanto forma con el plano horizontal un ángulo que coincide con la latitud Φ del lugar de asentamiento del reloj ecuatorial y está contenido en el plano meridiano del lugar.

Analemático

Reloj Analemático

Reloj Analemático: detalle de la proyección de la sombra sobre la elipse horaria

Se trata de un reloj de sol con un cuadrante horizontal elíptico asociado a un gnomon móvil vertical a lo largo del eje menor de la elipse, estando dicho eje menor en dirección NORTE-SUR. El cuadrante se construye directamente sobre el suelo y en este caso será el propio observador el que, haciendo de gnomon móvil, se desplaza hasta unas posiciones sobre el eje menor de la elipse dependientes de la fecha, desde las cuales proyecta su sombra sobre la elipse. El punto de partida es el reloj de cuadrante ecuatorial.
De este tipo es un reloj de sol que se encuentra en el Puerto de Cotos (Madrid, España), a unos 300 metros al norte de la carretera y otro en la población de Alfambra en la provincia de Teruel. En este reloj de sol, la indicación de los días y de los meses en el suelo (donde el observador se ubica para ver la hora que indica la proyección de su propia sombra) está acompañada de los signos del Zodíaco, lo cual es motivo de confusión porque las personas no suelen identificar que se hallan ante un reloj de sol. Y en este caso, tenemos que considerar la hora legal de España, que es una hora después de la solar en invierno y dos horas después durante el verano.

Verticales

Las rectas horarias de un reloj vertical no declinante se calculan a través de una proyección ortogonal oblicua de las rectas horarias de un reloj ecuatorial sobre un plano vertical.

Proyección del Reloj de Sol Vertical

Aldeburgh, Suffolk, England.

La rectas horarias del reloj ecuatorial están uniformemente distribuidas, y además el ángulo horario de cada hora (Hecut), aumenta de 15º en 15º a izquierda y derecha de la recta horaria de las 12 de la mañana. La recta horaria de las 12 de la mañana está contenida en el plano meridiano del lugar. Así el ángulo horario para las 11 de la mañana sería de Hecut=15º, para las 10 h de la mañana Hecut=30º y así sucesivamente. Además el gnomon del reloj ecuatorial que es perpendicular al plano del reloj ecuatorial, es paralelo al eje terrestre y por tanto forma con el plano vertical un ángulo complementario a la latitud Φ del lugar de asentamiento del reloj ecuatorial, es decir, 90º- Φ y además está contenido en el plano meridiano del lugar.