Die Zeitgleichungsschleife ermöglicht das Erkennen der "Mittleren Zeit" (MOZ/MEZ) d. h. der um den Zeitausgleich berichtigten "Wahren Zeit" ohne die umständliche Verwendung der Tabelle des Zeitausgleichs, direkt auf dem Sonnenuhrzifferblatt.

Mit der Zeitgleichungsschleife wird die "genaue", die Mittlere Zeit unter Berücksichtigung des Vor-/Nachlaufs ablesbar. Die Zeit wird dabei nicht direkt am Schatten auf der Stundenlinie abgelesen, sondern mittels des Schattenschlages auf dem Kreuzungspunkt bzw., je nach Datum, zwischen den entsprechenden Kreuzungspunkten der Zeitgleichungsschleife mit der datumsrichtigen Datumslinie.

Damit ist das "Vor- bzw. Nachgehen" der Sonnenuhr direkt an der Zeitgleichungsschleife sichtbar: Plus-Werte (linker Schleifenbereich) sind zur abgelesenen Zeit hinzuzurechnen, Minus-Werte (rechter Schleifenbereich) sind von der abgelesenen Zeit abzuziehen.

Die Ablesung erfolgt dann, wenn, je nach Art des Schattenwerfers, der Schatten der Stabspitze, der Kugelschatten oder der Lichtpunkt einer Lochblende im Bereich der entsprechenden Datumslinie dieses Tages auf die Linie der 8förmigen Zeitgleichungsschleife fällt. Zeitgleichungsschleifen werden i. d. R. auf der senkrechten WOZ-Mittagslinie hergestellt, manchmal auch auf mehreren oder,  wie im linken Bild, an jeder Stundenlinie.

Datumslinien sind neben den Stundenlinien Voraussetzung zur Konstruktion einer Zeitgleichungsschleife. Auf der entsprechenden Datumslinie sind die in der Zeitausgleichtabelle aufgeführten Minuten für den Zeitausgleich aufgetragen, z. B. für den 20.03. + 8 Minuten, was bedeutet, dass auf der Datumslinie der Tagundnachtgleichen eine Markierung bei 8 Minuten links von der für die Anlage der Zeitgleichungsschleife vorgesehenen Stundenlinie, vorhanden ist. (Plus-Werte stehen links, Minus-Werte rechts).

Fällt der von links kommende Schatten einer vertikalen Sonnenuhr auf die datumsrichtige Seite der Schleife auf der senkrechten WOZ-Mittagslinie, dann ist es genau 12:00 Uhr Mittlere Ortszeit (MOZ).

Zeitgleichungsschleifen gibt es auf Sonnenuhren ab etwa 1800. Es war damals allgemein bekannt, dass eine Sonnenuhr im Vergleich zu den (heute genauen) mechanischen Uhren jahreszeitgebunden "vor- oder nachläuft". Als "Zeitgeber" zum Nachstellen der früher oftmals ungenauen Räderuhren sind sie auf den sog. Mittagsuhren, die meist nur aus der WOZ-Mittagslinie bestehen, fast immer vorhanden.