也許在文字產生以前，人們就知道利用植物的生長和動物的行蹤情況來判斷季節，這是早期農業生產所必備的知識。任何一個民族，其發展的最初階段都要經歷物候授時過程，甚至到本世紀50年代，中國一些少數民族地區還通行這種習俗。
物候雖然與太陽運動有關，但由於氣候的變幻莫測，不同年份相同的物候特徵常常錯位幾天或者十幾天，比起後來的觀象授時要粗糙多了。觀象授時，即以星象定季節。《尚書·堯典》描述：遠古的人們以日出正東和初昏時鳥星(長蛇座α)位於南方子午線標誌仲春，以太陽最高和初昏時大火(天蠍座α)位於南方子午線標誌仲夏，以日落正西和初昏時虛星(寶瓶座β)位於南方子午線標誌仲秋，以太陽最低和初昏時昴 〔mao卯〕星(金牛座η)位於南方子午線標誌仲冬。
物候授時與觀象授時都屬於被動授時，當人們對天文規律有更多的了解，尤其是掌握了回歸年長度以後，就能夠預先推斷季節，曆法便應運而生了。夏商時期肯定已有曆法，只是因為文字記載罕有，其內容還處於研究之中。春秋戰國時期，流行過黃帝、顓頊、夏、商、周、魯等六種曆法，是當時各諸侯國借用古名頒布的曆法。它們的回歸年長度都是365¼日，但曆元不同，歲首有異。
春秋戰國500年間(公元前770—前222年)，政權更迭頻繁，星占家們各事其主，大行其道，引起了王侯對恆星觀測的重視。中國古代天文學從而形成了曆法和天文兩條主線。