Takwim solat disusun berdasarkan jadual pergerakan matahari sebagaimana yang ditetapkan oleh fiqh. Ia dihitung berdasarkan sudut matahari dan formula yang dihasilkan oleh para ulama falak hasil cerapan yang dilakukan dalam tempoh yang lama. Malah kajian ini telah dilakukan oleh para ilmuan falak seawal zaman Khilafah Abbasiyah. Kajian ini diperkemas dan terus diperbaiki oleh para ilmuan falak di nusantara sehingga era moden pada hari ini.
Di Malaysia, penentuan waktu solat di setiap negeri terletak di bawah bidang kuasa Jabatan Mufti Negeri-Negeri, manakala JAKIM merupakan agensi penyelaras bagi hal ehwal yang berkaitan dengan waktu solat seperti kajian, penyelarasan hitungan dan sebagainya. Malah, kajian berkaitan waktu solat ini turut dibentang dan dibahaskan dalam muzakarah dan munaqasyah, malah boleh dirujuk dan dibaca dalam pelbagai artikel, buku dan jurnal. Setiap kajian yang dibentangkan ada yang ditolak, ada yang perlu diperbaiki dan ada yang diterima Justeru, takwim waktu solat di Wilayah Persekutuan disusun berdasarkan kaedah hitungan yang telah disepakati di peringkat kebangsaan serta disemak dan disahkan dalam Mesyuarat Jawatankuasa Falak Wilayah Persekutuan sebelum dikeluarkan untuk paparan umum.
Secara asasnya, dalil pensyariatan waktu solat fardhu adalah berdasarkan firman Allah SWT dalam surah al-Nisa’ ayat 103 yang bermaksud : “..maka dirikanlah sembahyang itu (dengan sempurna sebagaimana biasa). Sesungguhnya sembahyang itu adalah satu ketetapan yang diwajibkan atas orang-orang yang beriman, yang tertentu waktunya.”
Perihal ketetapan waktu solat ini dinyatakan dalam hadis Jabir ibn Abdillah yang diriwayatkan oleh Imam Ahmad yang bermaksud : Dari Jabir ibn Abdillah dan beliau adalah orang-orang Ansar : “ Jibril AS telah datang kepada Nabi Muhammad SAW, dan berkata : “Bangun dan solatlah!” Maka Nabi SAW mendirikan solat zuhur ketika matahari telah tergelincir. Kemudian datang pula Jibril ketika waktu asar dan berkata: “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika panjang bayang-bayang menyamai panjang sesuatu objek. Kemudian datang pula Jibril ketika waktu maghrib dan berkata: “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika matahari telah terbenam. Kemudian datang pula Jibril ketika waktu isyak dan berkata: “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika hilangnya syafaq (ahmar). Kemudian datang pula Jibril ketika waktu fajar (subuh) dan berkata : “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika fajar menyinsing atau katanya ketika fajar telah terbit terang.
Keesokkannya datang pula Jibril ketika waktu zuhur dan berkata : “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika ketika panjang bayang-bayang menyamai panjang sesuatu objek. Kemudian datang pula Jibril bagi menunaikan solat asar dan berkata : “Bangun dan solatlah!” Maka solatlah baginda SAW ketika ketika panjang bayang-bayang menyamai dua kali ganda panjang sesuatu objek. Kemudian datang pula Jibril untuk menunaikan solat maghrib seperti masa yang sama kelmarin tanpa ada perubahan. Kemudian datang pula Jibril ketika berlalu satu perdua malam atau katanya satu pertiga malam. Maka baginda SAW pun menunaikan solat isyak. Kemudian datang pula Jibril untuk solat subuh ketika hari telah terang dan berkata: “Bangun dan solatlah!” Maka baginda SAW pun bersolat subuh. Maka Jibril pun berkata: “di antara kedua waktu itu ialah waktu solat.”
Berdasarkan huraian para ulama fiqh berdasarkan nas-nas al-Quran dan hadis, ahli fiqh dan falak telah menetapkan posisi matahari yang sepadan bagi tanda fizikal bermulanya setiap waktu solat. Masuknya waktu zuhur iaitu apabila tergelincir matahari, waktu asar pula apabila panjang bayang matahari sama panjang dengan tiang, masyuknya waktu maghrib setelah terbenam matahari, waktu isyak pula bermula apabila hilang syafaq ahmar, waktu subuh bermula ketika terbit fajar sadiq dan syuruk pula ketika terbit matahari.
Secara teknikalnya atau lebih khususnya sudut matahari yang digunakan di Malaysia hari ini adalah seperti zuhur: gelincir matahari = 0 °16’, asar: panjang bayang sama panjang tiang = ½ dari nilai sudut waktu istiwa dan waktu maghrib. maghrib: terbenam matahari = 90° 50’. isyak: hilang syafaq ahmar = 108°. subuh: terbit fajar sadiq = 108°. syuruk: terbit matahari = 90° 50’.
Tidak dinafikan wujudnya kesilapan dan perbezaan dalam penetapan waktu solat dalam kalangan masyarakat. Ia berlaku dalam beberapa keadaan seperti penggunaan sumber takwim solat dari pihak persendirian atau pihak luar yang menggunakan formula dan parameter yang berbeza dari pihak berkuasa negeri. Jika ini berlaku berkemungkinan takwim solat itu boleh berbeza dan tersilap. Kebanyakan masjid atau surau telah menggunakan jam digital sebagai rujukan waktu solat. Namun kesilapan paparan jam di masjid atau surau yang mungkin terlewat atau cepat dari waktu sebenar boleh berlaku, terutama dalam keadaan jam itu telah lama tidak diselenggara.
Dalam kedua-dua keadaan, berkemungkinan azan akan dikumandangkan bukan pada waktunya, sama ada lebih awal atau terlewat dari waktu yang sebenar. Maka berlakulah azan maghrib pada waktu matahari masih kelihatan atau azan subuh sebelum kelihatannya fajar.
Merujuk kepada pertanyaan terhadap ketepatan waktu solat fardhu yang dikeluarkan oleh Pejabat Mufti Negeri berikutan dakwaan putaran bumi yang semakin perlahan ketika ini. Dakwaan fenomena tersebut masih lagi samar dan belum disahkan oleh mana-mana agensi yang berautoriti di Malaysia setakat ini. Walau bagaimanapun, Pejabat Mufti Wilayah Persekutuan (PMWP) khususnya sentiasa berkerjasama dengan agensi-agensi lain seperti pihak JAKIM dan Institut Pengajian Tinggi tempatan dalam menjalankan kajian ketepatan waktu solat. Selain itu, pejabat ini telah menjalankan beberapa siri semakan bagi waktu solat tertentu, seperti waktu zohor dan mendapati waktu berkenaan bermula setelah gelincir matahari di garisan meridian (garisan tengah).