宋代的王应麟说：“尧之作历，仰观象于天，俯观事于民，远观宜于鸟兽。”帝尧的父亲帝喾高辛氏时也曾注意“历日月而送之”。张守节正义说：“言作历弦、望、晦、朔，日月未至而迎之，过而送之。”(《史记•五帝本纪》)
可见，帝喾时已注意到对日月的观测和迎送。帝尧作历时，也“仰观象于天”，注意对天象的观察，可见先民已经在观测天象了。他们观测的第一个目标应该是太阳。因它的出没对人的生产、生活影响极大，而且晨升于东而昏没于西，这就构成了一个天然的时间周期，从日出到日出，或从日落到日落，就是一日。
观测天象的另一个主要目标就是月亮，因其同样与人们生活关系密切，在没有灯火照明的时代．月亮的圆缺、明暗就更为重要，如月光好时，可以在夜间狩猎、捕鱼、放牧等，甚至在战事上也受有无月光的影响。《汉书•匈奴传》上说：“举事常随月，盛壮以攻战，月亏则退兵。”
不仅如此，月亮的圆缺变化非常明显而又有相当准确的周期性，必然是人们最早认识的天象之一。人们通过对月亮的观测，便产生了朔、望、晦的观念，由朔到朔，或由望到望，月亮一圆一缺，形成了一个周期，这个周期约29～30天，也就是一个月，于是人们又有了月份的概念。但因为这个周期不是整数，便出现了大小月之分。这种认识对人类来说是个巨大的进步。
《北周书•党昌羌传》说：“候草荣枯，以纪岁时”，《公羊传》注上也说：“兹，新生草也，一年草生一番，故日以兹为年。”说明古人只知冬夏，不知春秋。但四时节气的变化对农业生产关系至大，于是逐渐产生了四季的概念。但怎样断定四季呢?人们发现月亮圆缺大约十二次，季节就重复一次，古人以草纪年，但见草青即为一年，问人多大岁数，便会回答曾见青草几度。这样，逐渐有了四季和年的概念。一般说是以月亮圆缺的周期来计算的。这就是最初产生的太阴历。中国古代天文学中经常出现的十二地支、十二辰等基本常数，大概就与十二个太阴月为一年这个周期有一定的关系。
经过生产实践验证，人们发现用太阴年来记录四时变化是不准确的，因为季节是随地球绕太阳的公转而变化的，并非以月亮的圆缺来决定的，太阴年每年只有354～355天，比地球围太阳公转一个周期要少十一天左右。不足三年，两者相差就一个多月，误差之大，对农业生产极为不利，于是人们必然再去寻找一种比太阴年更能准确反映四季变化的时间尺度。人们逐渐发现了太阳出没的规律而发现了回归年。
在《山海经•大荒东经》中，记载了六座日出之山和六座日落之山的名称。这相对的六座山应该是从北至南两两相对排列的，“六”，正好把十二个月分成六等份，每两个月太阳的出没就依次换一座山。这是古人长期观测太阳出没而做出的一种解释。现在一些偏远农村和少数民族地区，经验丰富的农民还在用观测太阳落山的位置来判定播种季节，据说这种观察很准确，误差不超过五天。
