白露是一个反映自然界气温变化的重要节令。古人以四时配五行，秋属金，金色白，故以白形容秋露。白露前后，夏日残留的暑气逐渐消失，天地的阴气上升扩散，天气渐渐转凉。白露节气基本结束了暑天的闷热，是秋季由闷热转向凉爽的转折点。 白露过后，天高云淡、气爽风凉。

秋分这一天同春分一样，阳光几乎直射赤道，昼夜几乎相等。从这一天起，阳光直射位置继续由赤道向南半球推移，北半球开始昼短夜长，南半球相反。秋分时节，我国大部分地区已经进入凉爽的秋季。

寒露是一个反映气候变化特征的节气，寒露节气后，昼渐短，夜渐长，日照减少，热气慢慢退去，寒气渐生，昼夜的温差较大，晨晚略感丝丝寒意。古人将寒露作为寒气渐生的表征。从气候特点上看，寒露时节，南方秋意渐浓，气爽风凉，少雨干燥；北方广大地区已从深秋进入或即将进入冬季。

霜降是秋季的最后一个节气，是秋季到冬季的过渡。霜降节气特点是早晚天气较冷、中午则比较热，昼夜温差大，秋燥明显。由于“霜”是天冷、昼夜温差变化大的表现，故以“霜降”命名这个表示“气温骤降、昼夜温差大”的节令。霜降时节，万物毕成，毕入于戌，阳下入地，阴气始凝。俗话讲“霜降杀百草”，霜降过后，植物渐渐失去生机，大地一片萧索。霜降不是表示“降霜”，而是表示气温骤降、昼夜温差大。霜降节气后，深秋景象明显，冷空气南下越来越频繁。

立冬是季节类节气，表示自此进入了冬季，意味着风雨、光照、气温等，处于转折点上，开始从秋季向冬季气候过渡。“秋收冬藏”，万物在冬季闭藏，冬季是享受丰收、休养生息的季节。“四立”标示着四季轮换，反映了物候、气候等多方面变化规律，如春天萌生，夏天滋长，秋天收获，冬天储藏，以及日照、降雨、气温等等的变化规律。我国南方地区（低纬地区），多雨、多风暴、光照足、湿度大，季节转换时降雨量、风暴等变化明显；北方地区，少雨、少风暴，季节转换时这些变化不明显，变化明显的是气温，北方地区（中纬地区）四季气温变化分明。

立冬时节，太阳已到达黄经225度，地球位于赤纬-16°19'，北半球的太阳高度变小，白昼时间缩短，北半球获得太阳的辐射量越来越少，但由于此时地表在下半年贮存的热量还有一定的能量，所以还不很冷。孟冬（立冬至小雪）期间，在晴朗无风之时，常会出现风和日丽、温暖舒适的“小阳春”天气，在民间有“十月小阳春”一说。在南方部分地区初冬（孟冬）这时期一般不会很冷，但随着时间推移，冷空气频繁南下，气温逐渐下降。北方地区，在进入冬季前至春季这段时间都很寒冷，冬季几个节气的气候变化不明显，下雪是北方冬季的主要特征。

小雪和大雪、雨水、谷雨、小满等节气一样，都是直接反映降水的节气。节气的小雪与天气的小雪无必然联系，小雪节气中说的“小雪”与日常天气预报所说的“小雪”意义不同，小雪节气是一个气候概念，它代表的是小雪节气期间的气候特征；而天气预报中的小雪是指降雪强度较小的雪。小雪节气是寒潮和强冷空气活动频数较高的节气。岭南的南部与北部温差较大，冬天一般只有北部降雪，南部极少降雪。由于全球气候变暖，南方有的地区降雪还要晚两个节气，而北方，已进入封冻季节。

节气大雪的到来，意味着天气会越来越冷，降水量渐渐增多。大雪节气最常见的就是降温、下雨或下雪。大雪节气是一个气候概念，它代表的是大雪节气期间的气候特征，即气温与降水量。

节气的大雪与天气预报中的大雪意义不同。实际上，大雪节气的雪却往往不如小雪节气来得大，全年下雪量最大的节气也不是在小雪、大雪节气。

冬至标示着北半球的太阳高度最小，白昼时间最短，但是冬至日的温度不是最低。冬至这天太阳直射地面的位置到达一年的最南端，太阳几乎直射南回归线（又称为冬至线），太阳光对北半球最为倾斜；因此，冬至日是北半球各地一年中白昼最短的一天，并且越往北白昼越短。而冬至以后，阳光直射位置逐渐向北移动，北半球的白天就逐渐变长了。

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冬至节气，意味着开始进入寒天。时至冬至，民间便开始“数九”计算寒天了，“数九”是中国民间一种计算寒暖日期的方法。民谚云：“夏至三庚入伏，冬至逢壬数九。数九是从冬至逢壬日开始算起，每九天算一“九”，依此类推。一般“三九”是一年中最冷的时段，所谓“热在三伏，冷在三九”。当数到九个“九天”（九九八十一天），“九尽桃花开”，此时寒气已尽，天气就暖和了。

冬至之前通常不会很冷，因为冬至这天北半球虽得到的太阳辐射最少，比南半球少了约50%，但是因地球表面有大气和水分，能够储存热量，并不是“即存即失”，而有“积热”。冬季的真正寒天是在冬至之后，冬至后虽然太阳高度角渐渐高起来了，但这是一个缓慢的恢复过程，每天散失的热量仍旧大于接收的热量，呈现“入不敷出”的状况。 到了“三九天”，积热最少，温度最低，天气也就越来越冷了。由于我国各地的气候相差悬殊，这天文意义上的气候特点对于我国多数地区来说，显然偏迟。待到过了这个“冷锋”之后，天气就会渐渐变暖。

小寒，标志着寒冬正式开始。冷气积久而寒，小寒是天气寒冷但还没有到极点的意思。它与大寒、小暑、大暑及处暑一样，都是表示气温冷暖变化的节气。小寒的天气特点是：天渐寒，尚未大冷。俗话有讲：“冷在三九”，由于隆冬“三九”也基本上处于该节气之内，因此有“小寒胜大寒”之讲法。

大寒同小寒一样，也是表示天气寒冷程度的节气。民谚云：“小寒大寒，无风自寒。”大寒在传统节气中是极冷的时节。在我国部分地区，大寒不如小寒冷，但在大部分地区，全年最低气温仍然会出现在大寒节气内。

大寒以后，立春接着到来，天气渐暖。至此地球绕太阳公转了一周，完成了一个循环。

中国的星象文化源远流长、博大精深，古人很早开始就探索宇宙的奥秘，并由此演绎出了一套完整深奥的观星文化。二十四节气原是依据北斗七星斗柄旋转指向（斗转星移）制定，北斗七星循环旋转，这斗转星移与季节变换有着密切的关系。北斗七星由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光等七颗星星组成，因北斗七星曲折如斗，故而得名。北斗七星是北半球（中国位于北半球）的重要星象，北斗七星循环旋转，斗转星移时北半球相应地域的自然节律亦在渐变，因此成为上古人们判断节气变化的依据，即所谓“斗柄指东，天下皆春；斗柄指南，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指北，天下皆冬”的星象规律。“二十四节气”是干支历中表示自然节律变化以及确立“十二月建”（月令）的特定节令，“十二月建”是依据“二十四节气”而来的节气月。干支历将一岁（摄提）划分为十二辰（十二月建、十二月令），以北斗星的运转计算月令，斗柄所指之辰谓之“斗建”（又称月建）。在古老文化中，干支时间和方位以及八卦是联系在一起的，寅位是“后天八卦”的艮位，是年终岁首交结的方位，代表终而又始，如《易·说卦传》：“艮，东北之卦也，万物之所成终而所成始也。”即，斗柄从正东偏北（寅位，后天八卦艮位）为起点，顺时针旋转一圈为一周期，谓之一“岁”（从立春到下一个立春为一岁）。寅月为“春正”，立春为岁首。立春乃万物起始、一切更生之义也。北斗星斗柄指向确立的二十四节气，始于立春，终于大寒，循环往复。

二十四节气正式的文字记载，出现在成书于西汉初年（前179-前121)的《淮南子·天文训》中。

西汉汉武帝时期将“二十四节气”吸收入《太初历》作为指导农事的历法补充。采用土圭测日影（平均时间法）在黄河流域测定日影最长、白昼最短（日短至）这天作为冬至日，以冬至日为“二十四节气”的起点，将冬至与下一个冬至之间均分24等份，每“节气”之间的时间相等，每个节气间隔时间15天，计算不考虑太阳在黄道上运动快慢不匀。“平均时间法”划分的节气，把冬至列为“二十四节气”首位，始于冬至，终于大雪。现行的“二十四节气”来自于三百多年前订立的“定气法”（1645年起沿用至今），“定气法”（太阳黄经度数）是根据太阳在回归黄道上的位置来确定节气的方法，即在一个为360度圆周的“黄道”（一年当中太阳在天球上的视路径）上，划分为24等份，每15°为1等份，以春分点为0度起点（排序上仍把立春列为首位），按黄经度数编排。也就是视太阳从黄经0度出发（此刻太阳垂直照射在赤道上），每当前进15度为一个节气，运行一周又回到春分点，为一回归年。黄道圆周360度，太阳在黄道上每运行15度为一个“节气”，每“节气”的“度数”均等、“时间”不均等。廿四个节气是24个时间点，“点”具体落在哪天，是天体运动的自然结果。“定气法”划分的节气，始于立春，终于大寒。

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“二十四节气”反映了太阳周年视运动，所以“二十四节气”在公历的日期是相对固定的，二者前后不差1－2日。地球每365天6时9分10秒〔精确〕，围绕太阳公转一周，每天24小时还要自转一次。由于地球旋转的轨道面同赤道面不是一致的，而是保持一定的倾斜，所以一年四季太阳光直射到地球的位置是不同的。以北半球来讲，太阳直射北回归线，天文上就称为夏至；太阳直射南回归线时称为冬至。一年中太阳两次直射在赤道上时，就分别为春分和秋分；太阳直射在北回归线或南回归线时，分别为夏至和冬至。太阳直射点在南、北回归线之间来回移动。太阳直射点的活动规律为：春分，太阳直射点在赤道0°，此后北移。夏至，太阳直射点在北回归线上（即古人所谓“日北至，日长之至），此后南移。秋分，太阳直射点在赤道0°，此后继续南移。冬至，太阳直射点在南回归线上（即古人所谓“日南至，日短之至），在此之后向北移动，循环往复。中国位于北半球，北回归线穿越中国境内。北回归线代表了很多事物的分界线，是温度带（热带和北温带）的一条划分界线，是太阳能够直射的最北纬度线，太阳直射点到达北回归线的时候，也意味着北半球到了夏至日（此时斗柄指向午位，太阳黄经达90°）。北斗、太阳等天体运行所标示的节气与这条线有着密切的关系，季节交替时很多物候现象、气候类型在这条北回归线附近渐变。

廿四节气的交节时间，是天体运动的自然结果。它基本概括了一年中四季交替的准确时间以及大自然中一些物候等自然现象发生的规律。一年四季由“四立”开始，所谓“立”即开始的意思，立春、立夏、立秋、立冬。四季在一年中交替出现，“四立”标示着四季轮换，反映了物候、气候等多方面变化，如春生、夏长、秋收、冬藏，以及日照、降雨、气温等的变化规律。中国地域广阔，主要位于低、中纬度。低纬度一般是指地球表面南北纬度30度间的空间范围，即30°N至30°S以内，包括热带、副热带（亚热带）两个热量带，是全球太阳辐射和热量比较集中的地带；中纬度是指南北纬30度-60度之间的纬度带，高、低纬度的盛行气团在这一带相互交迭，气旋活动频繁。不同的纬度地带，其气候有很大差异。中国低纬地区（南方地区），多雨、多风暴、光照足、湿度大，高温湿润，季节转换时光照、降雨量、风暴等，变化明显；中纬地区（北方地区）少雨、少风暴，季节转换变化明显的是气温，中纬地区四季温差大，气温变化分明。

上古时代人们定天象、法地仪，观象授时，创制历法与易书等，文明肇始。《春秋命历序》：“天地开辟，万物浑浑，无知无识；阴阳所凭，天体始于北极之野…日月五纬一轮转；天皇出焉…定天之象，法地之仪，作干支以定日月度。”古人很早开始就探索宇宙的奥秘，并由此演绎出了一套完整深奥的观星文化。干支（摄提），历史悠久，深奥莫测，蕴含了深奥的宇宙星象密码。干支在上古时代（或远古）已订立，“二十四节气”和“十二月建”是其基本内容，二十四节气原是依据北斗七星斗柄旋转指向（斗转星移）制定。据文献记述，中国北方中原地区在商时已出现了仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四个节气名称，周时期出现了八个节气名称。汉代是中国南北的经济文化交流的重要时期。二十四个节气名称首见于西汉《淮南子·天文训》，《史记·太史公自序》的“论六家要旨”中也有提到阴阳、四时、八位、十二度、二十四节气等概念。西汉汉武帝太初元年，即公元前104年，制订了《太初历》，吸收了干支历的节气成分作为指导农事的历法补充，采用圭表测日影长度测定“二十四节气”，以日影最长、白昼最短这天为冬至日，列冬至为二十四节气之首；测定冬至日因为冬至时影子最长，其相邻几天的影长变化最为明显，更利于观测记录。土圭法确定的节气以黄河游域的日短至、气温、降水和物候的时序变化为基准。现行列入“农历”中的“二十四节气”来自于三百多年前订立的“定气法”，地球绕太阳运行的轨道古人命名为“黄道”，也称“日道”，将黄道等比例分成24份，之间相隔15° ，就形成了24个节气。按太阳黄经度数（“定气法“）划分的“二十四节气”在国际通用的公历日期几乎是固定的，最多相差一两天，这也正是因为定气法“二十四节气”和公历一样，都是按照地球一年绕太阳公转一周作为依据。