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我国古代人民为了能够准确地掌握四季转换的规律，更好地发展农业生产，精确地指示出日、月、五星的位置，总结其运行规律，经过长期观测和实践，创立了二十八宿的体系。所谓二十八宿，就是把天球赤道附近的天空，划分为二十八个不等的部分。每一个部分作为一宿，用一个位于当时赤道附近的星座为标志，并且用这些星座中的一个星作为距星，以便量度距离。“宿”是停留、过宿的意思。二十八宿除了标志日、月、五星、彗星等的运行和各恒星所在的位置以外，它还可以规定一年四季，划分二十四节气，编写历书，用来指导农业生产等，作用相当大。
最初，二十八宿是用来标志月亮在一个恒星月中的运动位置的。“恒星月”即是月球绕地球转动一周所需的时间，平均为每月27.32天。一个恒星月中月亮每晚在满天恒星中都有一个旅居的地方，一个月共换二十七或二十八个地方，所以叫二十八宿，又叫二十八次。二十八宿的确立，是依据观测得到的。这样，由月亮在天空中的位置，来推定太阳的位置；由太阳在二十八宿中的位置，进而可以知道一年中的季节。这种方法是比较准确的。它是古代我国人民的一项伟大创造，体现了我国古代天文学以实用为目的的特色。
关于二十八宿，在《淮南子·天文训》中是这样记述的：
星分度：角十二，亢五，氐十五，房五，心五，尾十八，箕十一四分一，斗二十六，牵牛八，须女十二，虚十，危十七，营室十六，东壁九，奎十六，娄十二，胃十四，昴十一，毕十六，觜嶲二，参九，东井三十三，舆鬼四，柳十五，星七，张、翼各十八，轸十七，凡二十八宿也。
《天文训》中关于二十八宿的记载，它的价值主要在两个方面：其一，完整地列出了二十八宿的星名，使二十八宿的观测和研究定型化。第二，测出了以赤道为标准的二十八宿每宿的距度，也就是沿赤道上所测得的其初点之距离。二十八宿各宿的距度总和为
度。
《淮南子·天文训》中对二十八宿距度研究的成果，被《汉书·律历志》和后代的许多史书所接受，而记载于史籍之中。尽管因为岁差现象及恒星自行运动的结果，测得的数值稍有差异，但是二十八宿初点的位置，从《淮南子·天文训》相传至今，大体无多大变动。也就是说，《淮南子·天文训》接受了古代遗留下来的天文学成就，精心加以研究，把二十八宿中显著的星，作为标准点，用从东向北、西、南旋转方向的办法，定出了沿赤道上相隔的度数，从而奠定了二十八宿地位的基础。这些数字没有多大改变地一直用到唐朝开元十一年（723年），才由著名佛教天文学家一行（673—727）重新予以测定。
在二十八宿产生的过程中，人们把它与四方相配，于是产生了四象，也叫四陆，它们是：
东方七宿叫苍龙，辖有角、亢、氏、房、心、尾、箕；
北方七宿叫玄武，辖有斗、牛、女、虚、危、室、壁；
西方七宿叫白虎，辖有奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；
南方七宿叫朱雀，辖有井、鬼、柳、星、张、翼、轸。
四种动物即龙、龟、虎、鸟，分别代表春、冬、秋、夏四季，也代表青、黑、白、红四种颜色。《淮南子·天文训》进而把二十八宿与五行、五方、五帝、五佐、五时、五神、五兽、五音、五日、五色、五器相配，这就存在一些牵强之处了。
二十八宿与四方相配，是以古代春分前后“初昏”时的天象为依据的，这时正是朱雀七宿在南方、苍龙七宿在东方、玄武七宿在北方、白虎七宿在西方。关于四象的来历，一说是与原始社会的部落图腾崇拜有关，一说可能与这些星座黄昏时所代表的季节特征有关。比如南方七宿昏中是春季，而朱雀可以被看作春天的象征。
二十八宿不是《淮南子·天文训》首先创立的，而是汉代之前古代人民对天文研究的结晶。
二十八宿的来源，历史悠久。在西周末年和春秋时的诗歌总集《诗经》中，就有了火、箕、斗、室、昴、毕、参以及织女、牵牛八个星宿。《尚书·虞书·尧典》中有“四中星”，即火（心）、虚、昴、鸟四宿。在《左传》、《国语》中，也出现了二十八宿的几个星宿。在《周礼·春官·冯相氏》和《秋官·哲蔟氏》以及《考工记·舆人》中，都有二十八星之称，但是没有列出星名。《大戴礼记·夏小正》中出现大火（心）、昴、参、鞠（柳）、房、尾六个宿名。《尔雅·释天》中则有二十八宿的十七个星名。现在看来，二十八宿的定型可能在战国初期。1978年夏，湖北随县出土了战国早期曾侯乙墓内的文物——二十八宿箱盖。里表都涂上黑漆，盖面用红漆绘青龙、白虎、卷云纹，中心用粗笔书写一个篆文“斗”字，“斗“字的四周是用篆文写成的二十八宿的名称。这说明，“二十八宿”和“四象”在战国初期已经形成，并且在民间广为流传。二十八宿围绕“斗”字，说明北斗和二十八宿古代是紧密地联系在一起的，北斗在古代天文学中具有特殊的地位。战国中期楚国和魏国两个天文学家甘德和石申，分别著有《天文星占》和《天文》二书。虽然二书已经失传，但是《汉书·天文志》中录有甘、石二氏的星表。二家关于二十八宿的名称稍有不同，反映了南北两个流派的观点。到了战国晚期的《吕氏春秋·十二纪》和《有始览》中，把二十八宿分配到一年十二个月之中。《吕氏春秋·季春纪·圜道》中还有“月躔二十八宿”的记载。《淮南子·天文训》继承了先秦天文研究的成果，把二十八宿的方向、位置、距度等正式排定。以后的天文著述及史书，如《汉书·律历志》，记载的星名和度数，和《淮南子·天文训》相同。由此可见，二十八宿的规范和定型化，是在秦、汉之时全部完成的。在这之前，虽然不乏二十八宿的星名，但是并不能构成一个完整的科学体系，最后总其成者当是《淮南子·天文训》，而后代只是运用的问题了。
值得一提的是，比《淮南子》稍后的司马迁的《史记》，虽然在许多方面汲取了《淮南子·天文训》的研究成果，但是在二十八宿方位问题上，却与《淮南子·天文训》不同。《淮南子·天文训》中的天星系统，是用转圈子的办法，运行方向是东、北、西、南，而与《史记·天官书》中的记载东、南、西、北，方位恰恰相反。这可能反映两种不同的天文观点。从《汉书·律历志》以后的历代律书，大都采用《淮南子·天文训》的说法，可见它具有一定的科学性。
二十八宿产生的原因，是由对天文星历长期观测而形成的。每当晴空万里的夜晚，天空中布满了闪烁的群星，我国古代人民首先发现“斗转星移”的现象。由于地球自转和绕太阳公转，乍看起来，好像整个天体都绕着北极在旋转。因此我国古人便以北斗星的斗柄在黄昏时所指的方向来定季节。由北斗星进而又发展到以恒星中几个明亮的星（如昴星、心星、参星等），在傍晚或天明时恰在人们头顶天空那道“子午线”上的日子作为季节的标准（天球的“子午线”是通过观象者的天顶及南北极的大圈），尔后便是依照星座将天空划成不同的部分，用来观察月亮在恒星中的位置，这样就产生了二十八宿。可知二十八宿的创立，虽然比其他几种观测方法晚一些，但是它的精确性要高得多。
二十八宿建立以后，便产生了“分野”的概念。就把大地上的国家和地区，与上天的星宿联系起来，并且用天空中出现的星象变化，来占卜人世间某个地方的吉凶祸福。因此，“分野”的观念便树立起来了。过去有人把这种观点看成是唯心主义的胡说，现在看来，这样不加分析地全盘否定，是不妥当的。
“分野”观点起源很早，在春秋、战国时代比较盛行。我们的祖先曾经把天上的银河系比作汉水，所以又叫“天汉”或“河汉”。（唐）欧阳询撰《艺文类聚》卷四收有脍炙人口的《古诗》，记载牛郎织女的爱情故事。牵牛、织女，就是两个星宿的名称。“河汉”，就是天河。
迢迢牵牛星，
皎皎河汉女。
纤纤擢素手，
札札弄机杼。
终日不成章，
泣涕零如雨；
河汉清且浅，
相去复几许！
盈盈一水间，
脉脉不得语。
在《左传》、《国语》等著述中，都曾经把岁星十二次与当时周代的十二个诸侯国相联系。如《国语·周语下》：
岁之所在，则我有周之分野也。韦昭注：“岁星在鹑火。鹑火，周分野也。岁星所在，利以伐之也。”
《吕氏春秋·有始览》中说天有“九野”，每“野”有三宿（其中有一野为四宿），地有九州。但是书中对九州与九野、二十八宿的配合还不清楚。到了《淮南子·天文训）中，就加以具体化了：
星部地名：角、亢，郑。氏、房、心，宋。尾、箕，燕。斗、牵牛，越。须女，吴。虚、危，齐。营室、东壁，卫。奎、娄，鲁。胃、昴、毕，魏。觜嶲、参，赵。东井、舆鬼，秦。柳、七星、张，周。翼、轸，楚。
《史记·天官书》也接受了这种观点：“二十八舍主十二州。”到了《汉书·地理志》等著述中，把州、郡也同二十八宿挂起钩来，其影响更加深远。唐王勃《滕王阁序》中写道：
豫章故郡，洪都新府。
星分翼轸，地接衡庐。
物华天宝，龙光射牛斗之墟；
人杰地灵，徐孺下陈蕃之榻。
《淮南子·天文训》中说：“冀、轸，楚。”“豫章”、“洪都”属“楚”，是“冀、轸”的分野。
这种“分野”说建立之时，不是完全没有科学根据的占卜迷信。为什么要这样划分呢？明周祈撰《名义考·分野》中认为：
古者封国，皆有分星，以观妖祥，或系之北斗，如魁主雍。或系之二十八宿，如星纪主吴、越。或系之五星，如岁星主齐、吴之类。
这里是说，“分野”制的建立，是与这个国家的首次受封有关。如“周”在柳、七星、张。这几宿十二纪中属“鹑火”。据《国语·周语下》记载，周武王伐纣的时候，岁星在鹑火。可见这里有纪念周人开国灭纣的意义。觜嶲、参这二宿，十二纪属“实沈”，是赵的分野，赵在春秋属晋，实沈是夏族始祖。商灭夏后，周成王封其弟唐叔虞于其旧址之上，就是后来的晋，晋建立在夏的废墟之上。氐、房、心是宋的分野，这几宿属十二纪中的“大火”，又叫商星，传说是商族的主管星。商被灭之后，在商故地建立了宋国。从这几个国家与星宿搭配的关系来看，许多分野是有一定来历的。有的是氏族的主管星，有的与国家、朝代的兴替有关。可见一概斥之为迷信，是没有根据的。
这种“分野”的观点，原来是由天象与大地上的国家之间的关系的朴素的认识，进而发展成唯心色彩较浓的“天人感应论”。从春秋时代起，古人认为，天象变化便预示着与它所属的国家将要发生重大事件，如国家的灭亡、国君的死丧、政权的更迭、年岁的丰歉以及战争的胜负等。这种思想发展至西汉中期，而达到登峰造极的地步，并影响禁锢了中国人的思想两千多年。当然这主要是对自然科学的无知而造成的。
非常有趣的是，我国有二十八宿，古代印度（包括今印度、巴基斯坦、孟加拉国等）、阿拉伯、伊朗、埃及等国，也有二十八宿。后面三个国家和地区，经过考证，他们的二十八宿是由印度传去的。中国和印度的二十八宿中，其中有九个星宿是相同的；有十一个宿距星虽然不同，但是在同一个星座内；剩下来的八宿，它们的距星不属于同一星座。由此可以认定，两个国家的二十八宿，是属于同一个来源。究竟是从印度传入中国，还是从中国传入印度，这是一个有待研究的问题。
从19世纪初叶起，一批外国学者就二十八宿的起源问题，进行了热烈的讨论，源于中国和印度的观点都有一批拥护者，这次辩论以后的一百年里，这个问题似乎没有得到根本解决。我国著名天文学家竺可桢、夏鼐（1910—1985）、陈遵妫（1901—1991）等人，曾经就这个问题进行过专门的研究，认为二十八宿当源于中国。他们提出的证据是有说服力的，主要观点有：
其一，中国的二十八宿来源很早，可以追溯到商代的甲骨文，因为其中已出现二十八宿的某些星名。而从周代开始，则广泛见于各种典籍之中，并且与古代中原生活状况、社会习俗、农业生产等紧密相连，足见中国二十八宿植根于中原的土壤之中。
而印度的二十八宿都不得其解，其二十八宿的功用，只相当于中国二十八宿起源时的状况。
其二，中国古代是以拱极星中的北斗作为观测的主要对象，观测斗建以定季节。两千多年前的淮河、黄河流域，北斗星终年在地平线上，当然要引起观察者的密切注意。
而印度对于北斗等拱星，则不感兴趣。
其三，中国古代的二十八宿，在选择星宿时，并不是选择最亮的，标准是“当度”和“耦合”。当度，就是选择距星，能使两宿之间的距度为一整数；耦合，即排列在赤道的星宿，广度虽然不同，但是一个个都遥遥相对。
而印度则不了解选星标准及用意，以星明亮与否作为唯一的标准。
其四，中国的二十八宿依据四季而划分的四象，是完全按照淮河、黄河流域四季分明的特点而制定的。
而印度也分为四象，实际上只有寒、暑、雨三季，这不是文不对题吗？
其五，中国古代天文学重在观测和记录，偏于实用。我国对二十八宿度数的测定，已经相当精密。
而印度偏于理论和推算，所以印度古代无星表。
由此可见，二十八宿源于中国是无可非议的，如说源于印度，则有许多自相矛盾之处。中国二十八宿的发祥地，大约在关中的渭水流域，这里是周民族聚居和发祥的地方。二十八宿在我国使用很早，可能在战国或秦汉时代，经中亚细亚，传入印度，并由印度传入西亚和阿拉伯广大地区。