早期积累的数学知识缺乏理论的系统性，受实用和意识的影响很大。如因历法的需要，商代创造了一种所谓“天干地支”六十循环记日法。即将十个天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；十二个地支；子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥依次组合成六十个序数；甲子、乙丑……癸亥等，以表示日期的先后。六十也就成了殷人一周的日数。将这些不同的甲子排列成表，也就是“甲子表”：
甲子乙丑丙寅丁卯戊辰己巳庚午辛未壬申癸酉
甲戌乙亥丙子丁丑戊寅己卯庚辰辛巳壬午癸未
甲申乙酉丙戌丁亥戊子己丑庚寅辛卯壬辰癸巳
甲午乙未丙申丁酉戊戌己亥庚子辛丑壬寅癸卯
甲辰乙巳丙午丁未戊申己酉庚戌辛亥壬子癸丑
甲寅乙卯丙辰丁巳戊午己未庚申辛酉壬戌癸亥
从甲子表中，又可看出他们的记旬法：从甲日起到癸日止，刚好为十日，于是就以从甲到癸的十日为一旬。表上所列的为六旬，所以甲子表又可称为六旬表。“天干地支”记日法属历法现象，但它反映了一种原始的组合思想。这种组合思想后来在八卦和幻方中有较大的发展。
八卦是《周易》中提出的八种基本图形，用以代表天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然现象。这八种基本图形将阳爻和阴爻按不同次序进行排列，每次取两个，有四种排法，即所谓四象：
每次取三个，有八种排列，即八卦，常被排成八边形，以示方向：
八卦每次取六个，即两卦相重，则有六十四种排列，也即六十四卦。古人主要根据卦爻的变化来推断天文地理和人事关系，未必对其中的数学道理有自觉的认识，但作为中国数学早期积累时期的一种知识，它是值得注意的。人的认识本来就是由感性、知性和理性三个环节构成。对爻卦中排列组合现象的认识可说是一种知性认识，它为认识的最终理性化奠定了基础。事实上，宋、明两代数学家由对易图的研究而揭示出的《周易》中所蕴含着包括二进制数码构成规律在内的某些数学性质，就可称之为是一种理性化的认识。
先秦时期组合数学的主要内容是幻方。最早的幻方即“九宫”，这是划有九个方格的正方形，将1至9九个数字按某种规则填入各方格内而成。九宫北周甄鸾说：“九宫者，即二四为肩，六八为足，左三右七，戴九履一，五居中央。”在南宋杨辉研究幻方之前，人们对幻方的注意力集中在它的哲学和美学意义上。由于三阶幻方配置九个数字的均衡性和完美性，产生了一种审美的效果，使得古人认为其中包含了某种至高无上的原则，把它作为容纳治国安民九类大法的模式，或把它视为举行国事大典的明堂的格局。因而，最早出现的幻方，既是古代数学的杰作，也是有哲学意义的创造。
河图示意图洛书示意图这方面最生动的例证是将传说中的河图、洛书与幻方联系起来。特别经宋代理学家们的渲染，河图洛书竟倒过来成了幻方的根源。洛书被人认为是一个三阶幻方，在这个幻方巾，数字按对角线、横线或竖线相加，结果都等于15.河图则是这样排列的数字图：在抛开中间的5和10时，奇数和偶牧各自相加都等于20.理学家的这两张图不能不说是富有想象力的创造。偶（阴）数用黑点表示，奇（阳）数由白点表示，黑白相对，奇偶有别，均衡对称。难怪现在的一些组合数字著作中也喜欢用古代洛书图来作装饰，以示它渊源的古远。
13世纪，幻方的数学意义由南宋杨辉加以阐发。杨辉称幻方为“纵横图”，并将它作为一个数学问题来加以研究。从此，幻方所具有的组合数学思想得到了发扬光大。关于这方面成就将在第三章结合介绍杨辉的工作一起介绍。