十二气历的设置，是中国古代在历法制度中的一项独特创造。它正确地反映了一年中季节和寒暑交替的客观规律，对于指导农业生产和手工业生产有着重要的意义。
沈括（1031～1095），字存中，号梦溪丈人，北宋杭州钱塘县（今浙江杭州）人，北宋科学家、政治家，我国历史上最卓越的科学家之一。他精通天文、数学、物理、化学、生物学、地理学、农学和医学，他还是卓越的工程师和出色的外交家。
沈括小时候有一个爱刨根问底的习惯，喜欢琢磨一些别人想不到的问题。有一天，沈括正在自己家的庭院里背诵白居易的《大林寺桃花》一诗：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开……”突然，一阵风吹来，将院中树上的桃花吹落在地。他想：为什么山下的桃花四月已经凋谢了，而山上寺庙里的桃花却刚刚开放呢？白居易连这点常识都不知道？还号称大诗人呢？
母亲为了让沈括弄清楚这个问题，特意让他邀请几个同伴一起到山上散散心。沈括他们来到山上，果然满山的桃花正在怒放，这可把小沈括难住了。同样是桃花，为什么这里的却开得这么晚呢？突然，一阵冷风吹来，他顿时恍然大悟，拍着自己的脑门大声说：“我明白就晚，这是由气候条件决定的！”
小沈括回到家后，立即把这一重大发现记录下来。从此，沈括对气象产生了浓厚的兴趣，开始阅读有关气象的书籍，注意气象的变化，立志要做一名气象学家。
了！原来是山上地势高，温度低，所以花开得
中国古代一贯是阴阳历并用的，因此历法存在一个根本问题，就是阴阳历之间的调合问题。我们知道，月亮绕地球的运转周期为29.530588天，地球绕太阳的动转周期则为365.242216天，这两个数互除不尽。这样，以十二个月来配合二十四节气的阴阳合历就始终存在矛盾。虽然我们祖先很早就采用了闰月的办法来进行调整，但是历日与节气脱节的现象还是时有发生。
为了解决这个问题。沈括进行了长期周密细致的研究。他说，寒去暑来，万物生长衰亡的变化，主要是按照二十四节气进行的，而月亮的圆缺与一年农事的好坏并没有很大关系。以往的历法仅仅根据月亮的圆缺来定月份，节气反而降到了次要地位，这是不应该的。正是从以上考虑出发，他提出了一个彻底改革的方案：以纯阳历取代阴阳合历，这就是十二气历。沈括指出，只有纯阳历才能把节气固定下来，从而更好地满足农业生产对历法的需要。
十二气历是完全按节气来定历的历法制度。它把一年分为四季，每季分为孟、仲、季三个月，以立春那天为孟春之月的首日，以下31日，小月30日，一般大小月相间，一年最多有一次两个小月相连。即使有“两小相并”的情况，也不过一年中出现一次。有“两小相并”的年份为365天，没有的年份为366天。至于月亮的圆缺，虽与节气无关，但为着某些需要，可在历书上注明“朔”、“望”。这是一种纯太阳历的历法制度，既与实际星象和季节相合，又便于各种生产活动。
沈括十二气历的提出，是历法制度方面一项根本性的变革，这是中国与世界历法史上的一次革命性的突破，它既简便又科学，既符合天体运行的实际情况，又十分有利于农事的安排，从根本上解决了历法适应农业生产需要的问题，是中国古代历法中的一个优秀代表。遗憾的是，在古代中国守旧思想极为严重的环境下，十二气历最终未能颁发实行。
延伸阅读
沈括在天文学上的成就
1072年，沈括负责汴河地区的水利建设，同时还负责领导司天监，他主张从观测天象入手，以实测结果作为修订历法的根据，研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。他在《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等三篇论文中介绍了他的研究成果，详细说明改革仪器的原理，阐发了自己的天文学见解，在我国天文学史上具有重要的作用。