远古的黄帝（轩辕）时代，先民们就已初制“物候历”。
到战国后期成书的《吕氏春秋》“十二月纪”中，就有了立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至等八个节气名称。这八个节气，是二十四个节气中最重要的节气，被人们最为重视。这八个节气明显地标示出季节的转换，清楚地将一年划分为四季。后来到了《淮南子》一书出现的时候，就有了和现代完全一样表述的二十四节气的名称。这本书是中国历史上关于二十四节气的最早最完全的记录。从考古中发现的出土文物考证，中国西汉时期就已经采取节气历法了。汉代著作《周髀算经》一书，就有八节二十四节气的记载。此书中大都描写的内容表示气候变化，物象差异，与农业结合得十分密切。因此，当时从八节二十四节气上就可以掌握季节的变化，决定对农作物的适时播种与收割了。
很多人认为二十四节气理所应当应该从属农历，但是它确实是根据阳历进行指定的。即根据太阳在黄道上的位置，把一年划分为二十四个彼此相等的段落。也就是把黄道分成二十四个等份，每等份各占黄经十五度。由于太阳通过每等份所需的时间几乎相等，可以发现二十四节气的公历日期每年大致相同：上半年在六日二十一日前后，下半年在八日二十三日前后。并有两句口诀：上半年来六、廿一，下半年来八、廿三。