二十四节气是根据地球在环绕太阳运行的轨道上所处位置划定的，属于阳历的范畴。
地球每365天5时48分46秒，围绕太阳公转一周，每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，太阳直射在北纬23.5度时，天文上就称为夏至；太阳直射在南纬23.5度时称为冬至；夏至和冬至即指已经到了夏、冬两季的中间了。一年中太阳两次直射在赤道上时，就分别为春分和秋分，这也就到了春、秋两季的中间，这两天白昼和黑夜一样长。反映四季变化的节气有：立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至8个节气。其中立春、立夏、立秋、立冬叫做“四立”，表示四季开始的意思。反映温度变化的有：小暑、大署、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、芒种四个节气。
地球绕太阳公转一周为360度，以春分时为0度，清明时为15度，以后每隔15度为一个节气，其日期在阳历中是基本固定的。二十四节气是中国历法的独创，是我国古代科学文化的辉煌成就之一。
中国古代利用土圭实测日晷 ，将每年日影最长定为“日至”（又称日长至、长至、冬至 ），日影最短为“日短至”（又称短至、夏至 ）。在春秋两季各有一天的昼夜时间长短相等，便定为“春分 ”和“秋分 ”。在商朝 时只有四个节气，到了周朝 时发展到了八个，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。公元前104年，由邓平等制定的《太初历》，正式把二十四节气订于历法，明确了二十四节气的天文位置。 。
二十四节气名称首见于《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。汉武帝 时，落下闳 将节气编入《太初历 》之中，并规定无中气之月，定为上月的闰月。
二十四节气每一个分别相应于太阳在黄道上每运动15°所到达的一定位置。二十四节气又分为12个节气和12个中气 ，一一相间。二十四节气反映了太阳的周年视运动 ，所以在公历中它们的日期是相对固定的，上半年的节气在6日，中气在21日，下半年的节气在8日，中气在23日，二者前后不差1～2日。
二十四节气的命名反应了季节 、气候 现象、气候变化三种。反应季节的是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至，又称八位；反应气候现象的是惊蛰、清明、小满、芒种；反应气候变化的有雨水、谷雨、小暑、大暑、处暑、白露、寒露、霜降、小雪、大雪、小寒、大寒。