時間相干性是指在同一空間點上，兩個不同時刻的光波場之間的相干性。
時間相干性影響着光波在時間上的相干程度，如果兩個光波之間的時間間隔超過了一定的範圍，它們之間的位相差就會變得不確定，從而影響相干性。時間相干性的度量通常採用相干時間或相干長度來進行。例如，在非單色點光源照射的光波場中，隨着兩個縱向分佈的次波之間距離或光程差的變化，其相干程度也隨之變化，這種現象體現了時間相干性。時間相干性的概念是從邁克爾遜干涉實驗中總結出來的，當兩束光到達干涉屏的時間差超過一定範圍時，干涉現象就觀察不到了，這個時間上限就是相干時間。