二十四節(jié)氣系統(tǒng)是逐步完備起來的。早在春秋戰(zhàn)國時期，中國就已經(jīng)能用土圭（在平面上豎一根桿子）來測量正午太陽影子的長短。戰(zhàn)國末期《呂氏春秋》已明確提到冬至、夏至、春分、秋分四個節(jié)氣。一年中，土圭在正午時分影子最短的一天為夏至，最長的一天為冬至，影子長度適中的為春分或秋分。隨著山西襄汾陶寺古觀象臺的發(fā)現(xiàn)，進一步印證了《尚書·堯典》“分命羲仲，宅嵎夷……寅賓出日，平秩東作。”的記載。陶寺古觀象臺形成于公元前2100年的原始社會末期，比目前世界上公認的英國巨石陣觀測臺（公元前1680年）還要早近500年。

西漢劉安著的《淮南子》一書里就有完整的二十四節(jié)氣記載，并詳細地介紹了節(jié)氣推算的方法和節(jié)氣的有關(guān)內(nèi)容，論述了天地日月、風(fēng)雨雷電等自然現(xiàn)象的生成，以及對人類和社會生活秩序與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

二十四節(jié)氣與氣候變化

中國幅員遼闊，從南到北依次跨越了熱帶、副熱帶以及中緯度溫帶地區(qū)。中國的西北地區(qū)為內(nèi)陸地區(qū)，為大陸性氣候，冬冷夏熱。而在中國的東部和南部，是東亞大陸和西太平洋的交匯區(qū)，海陸熱力差異明顯，是典型的季風(fēng)氣候區(qū)，由南往北依次為熱帶和副熱帶季風(fēng)氣候，溫帶季風(fēng)氣候。

中國地理氣候環(huán)境及各地理區(qū)域氣候環(huán)境的差異性，是中華文明多元一體格局形成的重要基礎(chǔ)，黃河流域的氣候環(huán)境優(yōu)勢則是促成該地區(qū)逐漸成為多元一體文化格局中心的重要因素之一。黃河流域最適宜人類生存繁衍，農(nóng)耕時代的幾千年里，黃河流域一直依靠二十四節(jié)氣來安排生活和生產(chǎn)活動。二十四節(jié)氣的影響由黃河流域擴展到整個華夏大地，又遠播海外各大洲。

從二十四節(jié)氣的命名可以看出，節(jié)氣的劃分充分考慮了季節(jié)、氣候、物候等自然現(xiàn)象的變化。其中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用來反映季節(jié)的，將一年劃分為春、夏、秋、冬四個季節(jié)。春分、秋分、夏至、冬至是從天文角度來劃分的，反映了太陽高度變化的轉(zhuǎn)折點。而立春、立夏、立秋、立冬則反映了四季的開始。由于中國地域遼闊，具有非常明顯的季風(fēng)性和大陸性氣候，各地天氣氣候差異巨大，因此不同地區(qū)的四季變化也有很大差異。

小暑、大暑、處暑、小寒、大寒等五個節(jié)氣反映氣溫的變化，用來表示一年中不同時期寒熱程度；雨水、谷雨、小雪、大雪四個節(jié)氣反映了降水現(xiàn)象，表明降雨、降雪的時間和強度；白露、寒露、霜降三個節(jié)氣表面上反映的是水汽凝結(jié)、凝華現(xiàn)象，但實質(zhì)上反映出了氣溫逐漸下降的過程和程度：氣溫下降到一定程度，水汽出現(xiàn)凝露現(xiàn)象；氣溫繼續(xù)下降，不僅凝露增多，而且越來越?jīng)?；當溫度降至攝氏零度以下，水汽凝華為霜。小滿、芒種則反映有關(guān)作物的成熟和收成情況；驚蟄、清明反映的是自然物候現(xiàn)象，尤其是驚蟄，它用天上初雷和地下蟄蟲的復(fù)蘇，來預(yù)示春天的回歸。

在全球氣候變暖的背景下，24節(jié)氣的適用性也發(fā)生了變化。人們發(fā)現(xiàn)桃花往往在驚蟄節(jié)氣到來前就紅了；清明節(jié)后時常出現(xiàn)氣溫飆升，一日入夏；夏日里雨日少了，暴雨強降水多了；冬天里冷空氣頻數(shù)小了，寒潮強度變?nèi)趿恕?/p>