Von Überstunden zu unterscheiden ist Mehrarbeit im Sinne des Arbeitszeitgesetzes. Danach darf die werktägliche Arbeitszeit eines Arbeitnehmers 8 Stunden nicht überschreiten, so dass sich eine höchstzulässige Wochenarbeitszeit von 48 Stunden ergibt. Eine Verlängerung auf täglich 10 Stunden (Mehrarbeit) ist zulässig, wenn innerhalb von 6 Monaten bzw. 24 Wochen im Durchschnitt 8 Stunden pro Werktag nicht überschritten werden. Von dieser Regelung enthält das Gesetz aber zahlreiche im einzelnen geregelte Ausnahmen.

Da vertragliche Regelungen nur im Rahmen der bestehenden Gesetze zulässig sind, können also Überstunden nur insoweit vereinbart oder angeordnet werden als es sich dabei die im Arbeitszeitgesetz gezogenen Grenzen nicht überschritten werden. Da andererseits die vereinbarten Regelarbeitszeiten meist (noch) unter 40 Wochenstunden liegen, handelt es sich um Arbeitstunden, welche die Regelarbeitszeit überschreiten, häufig um Überstunden, die noch keine Mehrarbeit i.S. des Arbeitszeitgesetzes darstellen.

Beispiel aus der Rechtsprechung für Überstunden:
Nimmt ein Arbeitnehmer ihm zustehende Ruhepausen nicht in Anspruch, sondern hält sich mit Kollegen im Bereitschaftsraum auf, so leistet er dann Überstunden, wenn er gleichfalls arbeitsbereit ist, etwa, weil sich im Bereitschaftsraum Geräte befinden, die ständig überwacht werden müssen.

Auf welche regelmäßige Arbeitszeit sich der vereinbarte Arbeitslohn bezieht, ergibt sich aus dem Arbeitsvertrag oder, falls Bindung an einen Tarifvertrag besteht, häufig aus diesem.
Arbeitszeiten, die die Normalarbeitszeit übersteigen, sind Überstunden. Diese werden i.d.R. mit speziellen Zuschlägen vergütet, der an Sonn- und Feiertagen durchaus 100% betragen kann. Das Gesetz sieht zum finanziellen Ausgleich eine Alternative vor: Die Abgeltung durch Zeitausgleich (§ 10 AZG). Viele Tarifverträge sehen ein ähnliches vor.
Bei Gleitzeit liegen Überstunden nur dann vor, wenn am Ende der Gleitzeitperiode ein Guthaben an Arbeitsstunden besteht, welches nicht in die nächste Gleitzeitperiode übertragen werden kann. Obergrenzen für die Dauer einer Gleitzeitperiode gibt es nicht.
Der Zuschlag für die geleisteten Überstunden ist beim Zeitausgleich zu berücksichtigen und gesondert auszuzahlen.

Beispiel: Ist für geleistete Überstunden ein Zuschlag von 50% zu leisten, so sind diese im Verhältnis 1 : 1,5 abzugelten.

Ein Vergütungsanspruch besteht nur dann, wenn der Arbeitgeber sich mit der Leistung von Überstunden einverstanden erklärt hat (Anordnung, Duldung, Entgegennahme). Leistet der Arbeitnehmer von sich aus Überstunden ohne Anordnung des Arbeitgebers, so besteht kein Vergütungsanspruch.

Eine generelle gesetzliche Verpflichtung des Arbeitnehmers, Überstunden zu leisten gibt es nicht. Die Einzelheiten, wann eine Verpflichtung besteht sind gesetzlich, in einer Dienstvereinbarung oder aber arbeits- oder kollektivvertraglich geregelt. Ist dort nichts geregelt, so muß der Arbeitnehmer keine Überstunden leisten, sofern die Treuepflicht nicht ein anderes gebietet (Notfall u.a.). Im Einzelfall sind auch die Interessen des Arbeitnehmers zu berücksichtigen. Es ist sodann abzuwägen, ob Überstunden geleistet werden müssen oder nicht. Oft enthält ein Arbeitsvertrag eine Überstundenpauschale, bei der mit dem monatlichen Entgelt eine bestimmte Anzahl von Überstunden bereits abgegolten ist. Hierdurch darf der Arbeitnehmer aber im Durchschnitt nicht schlechter gestellt werden, als dies mit einer Überstundenentlohnung der Fall wäre. Maßgeblich für den Durchschnitt ist hier im Zweifel ein Kalenderjahr.
Wurde eine solche Pauschale vereinbart, so sind Überstunden auf Anordnung hin zu leisten. Die Pauschale wird indes auch dann fällig, wenn die Notwendigkeit von Überstunden weggefallen ist oder weniger Überstunden geleistet wurden. Ein anderes gilt dann, wenn vereinbart wurde, daß die Pauschale seitens des Arbeitgebers jederzeit einseitig widerrufen werden kann und sodann einzelne Überstunden jeweils abgegolten werden.
Bei leitenden Angestellten kann arbeitsvertraglich sogar vereinbart werden, daß das monatliche Gehalt alle Überstunden pauschal abgelten soll (All-In-Klausel).

Die Regelung von Überstunden und deren Vergütung unterliegt der Mitbestimmung des Betriebsrates (§ 87 I Nr. 3 und 10 BetrVG).

Soll ein Arbeitnehmer Überstunden leisten, die die einzelvertraglichen, tarifvertraglichen bzw. Betriebsvereinbarungen übersteigen, so kann die geforderte Leistung verweigert werden. Aber Vorsicht: unberechtigtes Verweigern von Überstunden kann ein Grund für eine (fristlose) Kündigung sein!

Besonderheiten:

Schwerbehinderte und Gleichgestellte können die Freistellung von Mehrarbeit verlangen (§ 124 SGB IX). Werdende oder stillende Mütter dürfen keine Mehrarbeit leisten (§ 8 I MuSchG). Auch Jugendliche dürfen nur in Notfallen oder durch Zulassung im Tarifvertrag / in einer Rechtsverordnung die Höchstarbeitszeitgrenzen des § 8 JarbSchG überschreiten.