Za obvodmi synchronizácie časovej základne nasleduje samotná časová základňa osciloskpu. Tá nám umožňuje rozprestrenie sledovaného signálu na časovej osi, t.j. na x-ovej osi osciloskopickej obrazovky. Je tvorená generátorom pílovitého napätia a obvodmi generujúcimi signály na zatemnenie obrazovky osciloskopu. Schéma jednoduchej časovej základne lacného osciloskopu je na nasledujúcom obrázku.

       Najdôležitejšou požiadavkou kladenou na časovú základňu osciloskopu je vysoká linearita napätia píly na jej výstupe ( viac o tejto problematike je možné si prečítať tu ),  ináč by dochádzalo ku skreslenému vykresľovaniu sledovaného priebehu v čase. Práve z tohto dôvodu je generátor napätia píly tvorený kondenzátorom, zdrojom konštantného prúdu a rýchlym vybíjacim obvodom. Na našej schéme vyššie je zdrojom pílovitého napätia kondenzátor C₁, ktorý sa nabíja zo zdroja konštantného prúdu  I₂  tvoreného tranzistorom  T₁   a diódami  D₁, D₂.  Vybíjanie kondenzátora zabezpečuje obvod realizovaný tranzistormi  T₂  a  T₃.  Z emitora tranzistora  T₃  sa odoberá zatemňovací impulz pre zhasínanie obrazovky osciloskopu v čase, keď sa elektronový lúč vracia z praveho okraja na ľavý okraj obrazovky. Samotné napätie píly sa odoberá z emitora emitorového sledovača tvoreného tranzistorom  T₄.  Samotné výstupné napätie, pokiaľ nemá dostatočnú úroveň, je možné ešte podľa potreby zosilniť v lineárnom zosilňovači.

       časová základňa môže pracovať v rôznych pracovných režimoch. O týchto pracovných režimoch pojednáva stať "Pracovné režimy časovej základne".

Za časovou základňou nasleduje koncový stupeň horizontálneho vychyľovania.