Eine 24-Stunden-Uhr bildet den gesamten Tag auf einem Zifferblatt ab. Die Stunden sind von 1 bis 24 nummeriert, statt die Zahlen 1 bis 12 zweimal zu verwenden. Manche Ausführungen werden auch als Militär- oder astronomische Uhren bezeichnet.

Der größte Vorteil ist die eindeutige Zeitanzeige ohne Unterscheidung zwischen AM und PM. Das Format ist deshalb etwa im Militär, in der Luftfahrt und Astronomie verbreitet und eignet sich für alle, die im Alltag die 24-Stunden-Schreibweise nutzen.

Die meisten Modelle besitzen einen Minuten- und häufig einen Sekundenzeiger; Datumsanzeige, Chronograph und weitere Funktionen sind modellabhängig. Bei einer echten 24-Stunden-Uhr kann der Stundenzeiger für eine volle Umdrehung einen ganzen Tag benötigen.

Diese Bauart ist seltener als ein übliches 12-Stunden-Zifferblatt, lässt sich jedoch klar und unmissverständlich ablesen. Prüfen Sie vor dem Kauf, ob das Hauptzifferblatt tatsächlich im 24-Stunden-Rhythmus läuft oder nur ein Hilfszifferblatt eine zweite Zeitzone anzeigt.