交通信号灯的时长是根据通过交叉口的交通量来确定的，不同的交叉口一般不同。计算过程比较复杂。首先必须有的数据有预计的交通流量或者交通调查得出的现行交通流量和进口道设置形式等。所谓交通流量就是每个小时各个进口道往各个方向去的车辆数，进口道设置是指某进口有多少条直行车道、右转车道、直右车道和左转车道等。在计算之前要介绍两个概念。
1.饱和流率
饱和流率: 既定条件下，某一股车流或几股车流 单位时间内以饱和状态通过交叉口的流量值（辆/小时）。
饱和流率是用基本饱和流率乘以一大堆修正系数算出来的。
2.车道组
交通流在备选的进口车道之间的分配会逐渐趋于一种均衡的状态，使各条备选进口车道的交通负荷水平十分接近。于是，这些备选进口车道便构成了一种车道组合形式，习惯上称之为车道组。
一般来说，所有的直行车道和直行右转、直行左转合用车道构成一个车道组；而左转专用车道、右转专用车道各自独立形成车道组。
若某组车流的饱和流量为S（辆/小时），且该组车流的实际流量为V （辆/小时），则为保证该组车流能在每个周期内完全通过交叉口，每周期C应为该组车流分配的通行时长至少为C\times V/S有了这个基本原理，就可以开始计算了。
首先确定相位数，这是根据车道设置和交叉口运行情况来决定的。例如最常见的带左转信号的交叉口，就有4个相位。相位指的就是状态。进而找出每个相位的关键车道组和关键流量比（就是最大的流量比yi=V/S，较为复杂具体不表），再根据具体情况计算损失时间L：
L=\sum_{i=1}^{n}{(l+I_{i}-A_{i}) }
其中 l ——启动损失时间，实测获得，无实测数据时可取3s；
Ii——第i相位末的绿灯间隔时间，s；
Ai——第i相位末的黄灯时间，s。
则周期为
C=\frac{L}{1-\sum{y_{i} } } =\frac{L}{1-Y}
总有效绿灯时长为
Ge = C - L
各相位有效绿灯时间为
g_{ei} =G_{e}\times \frac{y_{i} }{Y}
各相位的显示绿灯时间
g_{i} = g_{ei} -Ai + li
最后进行检验：最短绿灯时间满足行人过街时间的验算（公式略）
以上就是计算信号周期和各个相位的绿灯时间的简略表述，很多注意事项和其他计算省略未表，另外以上仅供理论参考，在实际的工程中计算比较复杂，并且要综合其他因素考虑设置信号。
一般不同的交叉口，信号周期和绿灯时间是不同的。但是也有特殊情况，例如协调控制（绿波）、两个路口距离过近等。
控制根据控制方式的不同主要可以分为定时式控制、感应式控制以及自适应控制。一般城市内（比如南京市）的信号灯在不同时间周期和绿灯时长是不一样的，因为交通流在不同的时间有不同的特点。