地球每365天5时48分46秒，围绕太阳公转1周，每23小时56分4秒还要自转1次。由于地球绕太阳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，太阳直射在北纬23.5°时，天文上就称为夏至；太阳直射在南纬23.5°时称为冬至；夏至和冬至是指已经到达夏、冬两季的中间了。一年中太阳2次直射在赤道上时，就分别称为春分和秋分；春分和秋分是指春、秋两季的中间；这两天的白昼和黑夜一样长。这样，一年就可以用春分、夏至、秋分、冬至划为4段。如将每段再分6小段，每小段约15天左右，全年就可分为24小段，于是就产生了二十四个节气。
我国秦汉时代就把二十四个节气的名称定为立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
从二十四个节气名称的含义，可以看出反映四季变化的有：立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至8个节气；立春、立夏、立秋和立冬，叫做“四立”，是表示四季开始的意思，但由于各地气候不同，所以四季起始的时间和长短各地也不完全一样。反映气温变化的有：小暑、大暑、处暑、小寒、大寒5个节气。反映天气现象的有：雨水、谷雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪7个节气。反映物候现象的有：惊蛰、清明、小满、芒种4个节气。而有关气候、天气和物候的现象往往带有地区性的色彩，如其中的“霜降”节，在阳历10月23日左右，意思是指这一节气的来临，大地将产生初次结霜的现象，但我国南方的福建省南部、台湾省、海南省等地区，全年无霜；相反，东北的黑龙江省和内蒙古自治区等北方地区的初霜，又较此时期为早。这是因为我国人民在秦汉时代比较集中地居住在黄河流域一带，二十四节气主要是根据那时黄河流域的气候与农事活动的关系而定出来的。由于秦汉到现代我国气候变化很大，目前长江流域也可以在一定程度上应用。同时15天一个段落，在安排农业生产时较为方便，因此，我国农村各地都习惯用它。可是，我国地域广大，各地气候不同，有的地方安排农事活动，实际上并不是只按节气的字面意义，而是把它作为一个时段来应用的。具体地说，各地安排农事活动，还是要按照各地气候、农作物的特性和土壤的不同来决定的。例如，黑龙江省和广东省要想按节气的字面意义来安排农事活动，那就根本不合适了。
二十四节气既然是根据太阳直射到地球上的某些纬度为出发点的，所以它属于阳历的范畴，每个节气的开始与阳历的一定日期基本上可以对应，最多相差一两天。
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