推算年、月、日的时间长度和它们之间的关系，制定时间顺序的法则就叫历法。
早在古代，人们就已经在生产和生活的实践中，通过对日月星辰的长期观测，逐渐了解并掌握了月亮、太阳和星星的运动规律：由昼夜交替的现象，形成了“日”的概念；根据月相变化及月亮运动周期，形成了“月”的概念；从四季交替循环现象中，形成了“年”的概念。这三个概念的形成，因为依据对象不同而相互独立。如果把四季中日照竿影最长的一天称为冬至点，那么连续两个冬至点之间所经过的时间就是1年（1回归年）；如果把朔之后出现的月相叫做新月，那么再次出现新月所需要的时间就是1个朔望月；日的长度很好定，就是连续两次太阳在正南，使日照竿影最短的时间间隔。但古人很早就发现，当把日的长度确定下来后，年的长度不是日、月的整数倍，月的长度也不是日的整数倍。（现代精确测定，1回归年为365.2422平太阳日，为12.3683朔望月；1朔望月为29.5306平太阳日。）可是制定历法，人们又不习惯于把完整的一日分属在相连的两个月或相连的两个年里，于是世界各国历代制定的历法，因当地风俗习惯的不同、侧重点不同而被规定得各种各样。我们大体可以把它们分为3类：一类是阳历，其中年的日数依据天象，平均约等于回归年，月的日数和年的月数则人为规定，如公历、儒略历等；另一类是阴历，其中月的日数依据天象，平均约等于朔望月，年的月数则人为规定，如伊斯兰教历、希腊历等；还有一类是阴阳历，其中年、月的日数都依据天象，月的日数平均约等于朔望月，年的日数又平均约等于回归年，如我国现在还采用的农历及藏历等。
此外历法的内容还有确定年首、月首、节气以及比年更长的时间单位等。
原始的计时单位——日的由来
人类最早认识的第一个时间单位不是年，也不是月，而是日。
在原始群居的渔猎时代，没有任何东西能够像黎明降于大地的光明和温暖，以及日落带来的黑暗与寒冷更影响人类的生存。太阳东升西落，周而复始，循环出现。这一次日出到下一次日出，或这一次日落到下一次日落，这样天然的时间变化周期，使人们逐渐产生了日的概念。
有了“日”这一概念之后，人们便开始计数日期。计数日期是古人同大自然作斗争的需要，也是认识史上合乎逻辑的发展。但是在那样的时代，那样的条件下，要计算日子并不是一桩容易的事情。
正如前面已介绍过的那样，传说古人最初是用“结绳记日”以及“刻木记引”等方法来计算日子的。这些传说反映了古人对日出日落最初期的直观计数，并非臆测，即使在今天，在我国一些少数民族（例如独龙族和佤族）的习俗中，也还能够找到类似的痕迹。
我国有据可考的最早的记日方法是殷商时代的甲骨文干支表。干，指天干。它由“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”10个字组成。支，是地支，它用“子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥”12个字表示。一个天干配上一个地支。就组成一对干支。如天干以“甲”字开始，地支以“子”字开始，按这样顺序组合，可得六十对干支，称为六十甲子或六十花甲。选取某一天为开头，以后的日子就都可以称呼了。这种方法虽然简单，但它出现在3000多年以前的殷代，不能不说是一大创造。据史料记载，我国从春秋时期鲁隐公三年（公元前722年）二月己巳日起就开始连续记日，直到清代宣统三年（公元1911年）止，共2600多年，这是迄今所知世界上最长的记日资料。
干支还被用来记月，但时间不长就废止了。用干支记年大约始于东汉初期，以后从未间断过。直到今天，例如1983年，我国的日历上还印有“癸亥年”字样。这就是说，公元1983年，农历是癸亥年。
月的由来
晴朗的夜空，明月高悬，清澈如镜。那多变的月亮，占往今来，引起了人们多少遐想和憧憬！“嫦娥奔月”，千古传诵，脍炙人口。“寂寞嫦娥舒广袖，万里长空且为忠魂舞。”这不朽的诗句，更为美丽的神话壮色生辉。
月亮是夜空中最显著的天象。在没有灯烛的古代，捕捞、放牧以至某些农活，都可以在月光下进行。即使到了可以用火来照明的时代，月亮对于人们也还有颇大的影响。“举事常随月，盛壮以攻战，月亏则退兵”（《汉书·匈奴传》），连行军打仗也要利用月色。因此，对于古人来说，月亮的作用仅次于太阳。
常羲“生月十有二”大概是古人对月亮的最初期的认识。他们认为月亮从圆到缺就慢慢死去，下一个月出来的是新生的月亮。但是“夜光何德，死则又育”（屈原：《天问》）则反映古人对于月亮的进一步思索。
月亮的升落，以及它的圆缺变化是人类最早认识的天象之一。我国周代的金文，把从“肋”——初三新月出现开始，叫做“初吉”。由“肋”向前推，每月初一、三十，完全看不到月亮，这就是“朔”。十五前后月亮最圆，称为“望”。人们注意到朔望变化具有相当准确的周期，由此产生了朔望月概念。
所谓朔望月，就是把从这一次朔到下一次朔，或这一次望到下一次望的时间间隔定为一月，它等于29～30天。
朔望月的出现是人类继“日”之后认识的又一个时间周期。从原始计时单位“日”发展到更长的时间单位“月”，标志着人类对于时间的认识和测量又向前迈进了一步。
现在我们知道，月亮是地球的卫星。它绕地球运动，本身不发光，而反射来自太阳的光。在地球和月亮一道绕太阳运动的过程中，太阳光有时能完全照亮朝向地球的月面，有时只照亮一部分，有时则完全照不到。因此，生活在地球上的人就会看到月亮有不同的形状，称为月相，又叫盈亏。
月相变化有五个主要阶段：新月一上弦一满月一下弦一残月。新月在农历初二三傍晚出现在天空的西方，就是前面提到的“肋”。上弦月出现在初八九，能看到半个月面。满月在十五六，此时太阳和月亮正好隔着地球遥遥相对，所以又称作“望”。下弦月是二十六七清晨出现在天空东方的弯月。在每月初一和三十，月亮朝向地球的一面恰好背着太阳，这就是上面说到的“朔”。
一个朔望月包含多少天？这不是一个简单的数字。因为月亮绕地球运动的轨道是一个椭圆。月亮在椭圆轨道上运动的时候，其中有一点离地球最近，叫近地点；有一点离地球最远，叫远地点。在近地点附近，月亮运动速度较快；在远地点附近，月亮运动速度较慢.因此，月亮的运动速度不是均匀的，而是周期性变化的。加之太阳视运动也有周期性变化，所以月亮每圆缺一次，所经历的时间也就不是固定的。现代观测表明，较为准确的朔望月长度约为29.5306天。请记住这个数字，它是阴历中分大、小月的原因和依据。
年的由来
在人们的现代生活中，对于较长的时间间隔，例如追忆往事或计划将来，往往以“年”为单位。我们今天对“年”已经习以为常了。但是人类认识这一周期并把它组织成适用的时间单位，却花去了科学史上上千年的时间！
虽然目前科学史家还不能确切地说明年这个概念产生的具体年代，但有一点可以肯定，即它一定是随着农业社会的发展而出现的。西安半坡遗址窖藏的粟粒，保存在陶罐中的白菜和芥菜种籽；浙江余姚河姆渡遗址中大量的稻谷，这些都说明从黄河流域到长江以南的广阔土地上，远在6000年前就有了一定水平的农业。应当承认，那个时候人们已经基本掌握四时变化的基本规律和农作物生长周期的关系了。因为农业的发展，从一开始就有赖于掌握时令。
当然我们不是说那个时代的人已经学会观察天象并掌握其变化规律了。年的交替是地球绕太阳公转运动的周期。在那样的时代（大约是新石器时代）不但没有观察天体运动规律的科学水平，而且也根本不知道地球是绕太阳在运动。“地动说”是近代波兰天文学家哥白尼在17世纪才提出来的。