也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪情况来判断季节，这是早期农业生产所必备的知识。任何一个民族，其发展的最初阶段都要经历物候授时过程，甚至到本世纪50年代，中国一些少数民族地区还通行这种习俗。
物候虽然与太阳运动有关，但由于气候的变幻莫测，不同年份相同的物候特征常常错位几天或者十几天，比起后来的观象授时要粗糙多了。观象授时，即以星象定季节。《尚书·尧典》描述：远古的人们以日出正东和初昏时鸟星(长蛇座α)位于南方子午线标志仲春，以太阳最高和初昏时大火(天蝎座α)位于南方子午线标志仲夏，以日落正西和初昏时虚星(宝瓶座β)位于南方子午线标志仲秋，以太阳最低和初昏时昴 〔mao卯〕星(金牛座η)位于南方子午线标志仲冬。
物候授时与观象授时都属于被动授时，当人们对天文规律有更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节，历法便应运而生了。夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载罕有，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法，是当时各诸侯国借用古名颁布的历法。它们的回归年长度都是365¼日，但历元不同，岁首有异。
春秋战国500年间(公元前770—前222年)，政权更迭频繁，星占家们各事其主，大行其道，引起了王侯对恒星观测的重视。中国古代天文学从而形成了历法和天文两条主线。