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在我国的古代文化遗产中，历法研究是取得成就很大的领域。由于我国的天文学比较发达，历法的测量和制定达到了很高的水平，各个时代对历法的研究和实行都十分重视。据统计，从先秦到清代，通行的主要历法就有102种。历法是计量时间的计时系统，今天通行的年、月、日、时、分、秒等，便是它的单位。它与长度和重量单位一样，都是人为地规定出来的。比如我们现在通行的计年、月的公历和农历，因为计时单位和对象的不同，而有不同的方法。有反映春夏秋冬四季变化规律的回归年（即太阳年），有反映月相圆缺周期变化的朔望月和反映昼夜变化规律的太阳日。这三者组成一个反映年、月、日变化的有机体系。三种计时单位并用的称为阴阳历（俗称农历），只考虑回归年变化的称为阳历（即今公历），固定十二个朔望月为一年的称为阴历。
我国古代的历法研究和制定，具有非常悠久的历史。在先秦时期，就有黄帝历、颛顼历、夏历、殷历、周历、鲁历，史称“六历”。其中的夏历，据传在夏代（即前17世纪）就使用了，并且一直用到现在，1970年以后改名为农历。颛顼历，在秦代和西汉初期曾使用过。《汉书·艺文志》中就记有《颛顼历》二十卷、《颛顼五星历》十四卷。虽未注明作者，但确信是战国时的著作。夏历的正月就是现在农历的正月，殷历正月即今之农历十二月，周历正月即今之农历十一月，秦历正月即今之农历十月。汉代立国以后，没有专门制定历法。汉高祖刘邦采纳了著名律历家张苍（前256—前152年）的意见，采用了与秦代相同的颛顼历。1972年山东临沂银雀山出土的汉代墓葬中，就有汉武帝元光元年的历谱，这是我国迄今发现的最早的完整历谱。依照推算，采用的是颛顼历，与秦朝使用的历法相同，以十月为岁首，可见史书的记载是可信的。颛顼历规定一回归年为
日，一朔望月为
日。颛顼历在周朝末年已经开始制订，它是秦朝统一以后第一个颁行全国的历法。在我国西南少数民族傣族、彝族以及越南、泰国、柬埔寨等地曾被使用过，当地称为佛历。它是以秦孝公元年（前371年）为纪元起点，可见影响是很大的。随着科学的发展，人们对历法提出了更加精确的要求，秦、汉使用的颛顼历已经不能适应，它所规定的气朔落后于实际的天象，比如它指出的日食多发生在晦日，已经和天象不合，因此必须制定出一套新的历法，来适应这个要求。于是在实行了120年之后，到汉武帝太初元年（前104年），由著名的天文学家落下闳、邓平、唐都等进行改历，这就是太初历。改历之事，距离淮南王刘安之死已经18年了。
年，《说文》：“谷孰也。”本意是谷子成熟了。《尔雅·释天》中说：“夏曰岁，商曰祀，周曰年，唐虞曰载。”晋代著名学者郭璞（276—324）注中说：“年，取禾一熟。”原来，现在我们叫作“年”，是沿袭了周朝的称呼。周朝以前，称呼是各不相同的。
在我国太初改历之前，即从上古一直到秦汉，流行的历法，尽管名称不同，其中包括古六历，都是使用的“四分历”。所谓“四分”，就是指一年的时间是
日，因为岁余是“四分之一”日，所以称为“四分历”。《淮南子·天文训》中对四分历（也就是“颛顼历”）是这样记述的：
紫宫执斗而左旋，日行一度，以周于天。日冬至峻狼之山；日移一度，月行百八十二度八分度之五，而夏至牛首之山；反覆三百六十五度四分度之一而成一岁。
天一元始，正月建寅，日月俱入营室五度。天一以始建，七十六岁，日月复以正月入营室五度，无馀分，名曰一纪。凡二十纪，一千五百二十岁大终，日、月、星辰复始甲寅元。日行一度，而岁有奇四分度之一。故（曰）［四］岁而积千四百六十一日，而复合故舍，八十岁而复故（曰）［日］。
这里，前面讲的是北斗向左开始运行的规律，指出了冬至—夏至—冬至的运行一年的度数，意思是：
紫宫执掌北斗斗柄，向左面旋转，每天行进一度，每年在天上轮回一周。
在冬至之时，斗柄指向峻狼之山。每天移行一度，共行
度，正好是夏至之日，斗柄指向牛首之山。
从夏至再到冬至，是
度，便是一岁的时间。
而后面讲的是纪元的开始，以及一纪、一终、三终。意思是：
纪年开始的时候，以寅月为岁首，太阳、月亮恰好在营室五度的位置。
从太一开始确定纪元之时，过了76年，太阳、月亮又在正月份进入营室五度的位置，没有剩余的小分，称作一纪。
共运行20纪，1520岁叫一终。
到三终时，日、月、星、辰又开始回到甲寅年正月朔旦的时刻。
斗柄每日行进一度，而每年有零数
度，因此四年便是整数1461天，可以回到原来的宿位，80岁后又可以回到原来的日子。
再具体地说，纪元的年、月、日、时，从什么时候开始呢？“四分历”的建元，是选择在汉文帝后元三年（前161年）十一月夜半朔旦冬至为历元之始，这时的日、月的位置，是在北方玄武七宿的第六宿（即室宿、定宿）五度的位置。隔了76年，日、月又回到营室五度的位置，称为一纪。二十纪为1520岁，叫大终。如果用太阴运行的办法来计算，《淮南子·天文训》是这样说的：
太阴元始，建于甲寅，一终而建甲戌，二终而建甲午，三终而复得甲寅之元。
76年的周期为“一纪”，1520年的周期叫“一终”（也即大终），“二终”是3040年，“三终”是4560年。
月，《说文》：“阙也。太阴之精，象形。”甲骨文、金文中月亮多像半月之形，表示“月”有上弦和下弦。古人认为，日为阳精，月为阴精。
月球绕地球运行的规律，在《淮南子·天文训》中是这样记述的：
故日十而辰十二。月，日行十三度七十六分度之二十八，二十九日九百四十分日之四百九十九而为月。而以十二月为岁，岁有馀十日九百四十分日之八百二十七，故十九岁而七闰。
《淮南子·天文训》中给出的月球平均公转周期，即月值是27.322日，这是目前所知道的恒星月值最早的记载。现代测出的恒星月值为27.32166日。由此可见，《淮南子》中的测算，已经达到很高的精密度。
那么，上面这些数据之间有何联系呢？下面就是“四分历”的全部演算的数据：
这就是说，在19年之后，节气又会和今年发生在同一个日子里，但不在同一个时刻。如果再将这个数乘以4，就得到：
4×19（年）＝76（年）＝4×6939.75（日）＝27759（日）（一纪）
也就是说，在76年之后，节气不但和今年发生在同一日子里，而且在同一时刻。
但是27759日，不是60所能整除的，如果用干支纪日，那么在76年之后，日名则相同。为了日期相同，得再乘以20：
20×76（年）＝1520（年）＝20×27759（日）＝555l80（日）（大终）
就是说，在1520年以后，节气不但和今年发生在同日同时，而且日名也相同。也就是说，“四分历”的季节、月、日、时刻及月、日的名称要完全复原，得1520年。这便是《淮南子·天文训》中一纪、大终的作用。
拿岁名来说，开始的那一年叫“甲寅”，用干支六十而一转，顺次排下去，在1520年后的那一年就又叫“甲寅”了。就是说，要做到同名的岁、月、日的同一时刻，回复到同原起的季节与朔日，得要4560年（三终）。照上面所说的来看，“四分历”的复原，用1520年就够了。而4560年的周期，完全是为了“年”的名字（干支）也要复原。除此之外，二终、三终在“四分历”上，完全是多余的，并没有别的用处。因此上面所说的一终、二终、三终，用的是干支纪年。《淮南子·天文训》中使用的干支纪年法，有一定的科学性，并且因为“太初历”的被取代而得到进一步的证实。这就是说，在“四分历”的基础上大大向前推进了一步，纪年法更趋于精确和完整了。
干支纪年法，我国最早出现在战国晚期。一开始是用来纪日的，如殷代卜辞。而后来用以纪年，纪年是比较晚的。古代纪年通行的是王公纪年法，如《春秋》和其他史书中记载的那样。以后使用的则是岁星纪年法，这在当时属于有地位的正统派。这样看来，在《淮南子·天文训》一书中，则有三种纪年法存在：颛顼历（四分历）、岁星纪年和干支纪年。而比较好的方法是干支纪年法。
干支，本作“榦枝”。《广雅·释天》：“甲乙为榦，榦者日之神也。寅卯为枝，枝者月之灵也。”榦，本为树榦义。枝，即树之枝条。“干支”之名，初作“幹枝”，省作“干支”。
干支，是十个天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十二个地支子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥组合而成。每一年用一对干支来表示。这种纪年法就叫干支纪年法。除了用干支纪年外，还用来纪月、纪日、纪时，用途相当广泛。
据历史记载，干支纪年法在东汉建武三十年（54年）已经普遍使用。我们知道，汉武帝制定的“太初历”实行以后，当时的主要制定者落下闳就知道它不够精密。（唐）欧阳询撰《艺文类聚》卷五《岁时下》记载，落下闳说：“后八百岁，此历差一日，当有圣人定之。”司马迁也知道它还不够精密，故未收录在《史记·历书》之中。到了东汉章帝元和二年（85年），改“太初历”，正式使用干支纪年。当时称“恢复古法，仍用四分历”。实际上采用了淮南王刘安《淮南子·天文训》中传下来的方法：即一年为
日，现在实际测得是365.242216天；一月为29.53083天，今实际测得是29.50359天，几乎是相等的。19年七闰的方法，也是比较精确的。其次还有一纪、一终、二终、三终等纪年方法。一般史学家认为，干支纪年始于东汉改历。实际上，在西汉已经形成两种纪年方法：一派是《淮南子》派，使用干支纪年；一派是传统的岁星纪年。由于岁星纪年使用起来很不方便，每隔86年便要超辰一次。西汉末年的刘歆看出其中的差异，便想办法来补救，于是便出现了岁星超辰法。这种办法，很不实用，于是仍然采用简单方便的干支纪年法。也就是说，在东汉元和二年改历之前的200年，《淮南子·天文训》已提出使用干支纪年法了。这个纪年法使用到两千年后的今天，仍然具有很强的生命力。这就是它的价值所在。
而在西方，在我国西汉末年的时候，历法还是非常混乱的。18世纪法国文学家伏尔泰（1694—1778）讽刺那时的罗马历法时写道，罗马人常打胜仗，但不知道胜仗是哪一天打的。就是说，《淮南子·天文训》中的天文历法等成就，不光古代在国内研究居领先地位，而且在当时的世界范围内也是无与伦比的。
《淮南子·天文》中除了对纪年、纪月的问题做了精深的研究之外，还对比较小的记时单位“时辰”进行了研究。我们知道，记录短的时间有时、分、秒，乃至百万分之一、亿万分之一秒。记录长的时间，有日、月、年，以至几万、几十万、几百万年。计时的仪器从古至今有圭表、日晷斗、沙钟、漏壶、水钟、烧香计时、苏颂钟、摆钟、石英钟、午炮、原子钟等等，名目繁多。当时的记时水平已经达到相当精确的程度。
我国古代记时问题，同纪年、月、日、旬一样，起源很早。最早的每日时间划分，是根据“日出而作，日入而息”来进行的。这样划分出了白天和黑夜。商代是根据太阳的运行情况，来确定一天的时刻。商朝人把一天分为若干个段落，分别称为旦（清晨）、夕（晚上）、明（黎明）、中日（中午）、昃日（下午）、昏（黄昏）等，这样就把一昼夜分成六个时段。只是显得划出的时段长了些，使用起来很不方便。周代使用十二个地支来记时，把一天分为十二个时辰。这种方法比较简便，并且使记时趋于稳定和定量化。但是具体的时辰因为四季的变化而会有很大的不同，因此也不便于掌握。于是一种用来测时的漏壶便产生了。漏壶里的浮箭上刻有时间单位，古代分一昼夜为一百刻。秦汉时规定日出后和日没后二刻为晨、昏时间，用来观察昏、旦中星的活动。这样一来，不管白天、黑夜、阴天，都可以比较准确地测出时间了。而《淮南子·天文训》中采取的方法，是选取地球上一些比较突出的标志或地名，以太阳照耀的时刻作为划定时间的标准，体现了我国古代记时的实用性和传统性。
《淮南子·天文训》中说：
日出于旸谷，浴于咸池。
拂于扶桑，是谓晨明。
登于扶桑，爰始将行，
是谓朏明。
至于曲阿，是谓旦明。
至于曾泉，是谓蚤食。
至于桑野，是谓晏食。
至于衡阳，是谓隅中。
至于昆吾，是谓正中。
至于鸟次，是谓小还。
至于悲谷，是谓餔时。
至于女纪，是谓大还。
至于渊虞，是谓高舂。
至于连石，是谓下舂。
至于悲泉，爰止其女，
爰息其马，是谓县车。
至于虞渊，是谓黄昏。
至于蒙谷，是谓定昏。
日入于虞渊之汜，
曙于蒙谷之浦。
行九州七舍，
有五亿万七千三百九里，
禹以为朝、昼、昏、夜。
这里记载的是太阳一天所经历的十六个时辰，具体分为朝、昼、昏、夜四个时段。
十六个时段的划分，在秦代已经流行。甘肃天水放马滩一号秦简出土有两种《日书》，其中就有类似的时制。东汉王充《论衡·说日篇》中有：“五月之时，昼十一分，夜五分；六月昼十分，夜六分；从六月往至十一月，（昼）月减一分。”可知十六时段制，东汉仍然在流行。不过，官方通行的是十二时段制。
这里的标准时间是“至于昆吾，是谓正中”，当是指固定的中午十二点。这些时间的概念，是随着季节的变化而确定的。以北纬35°的地方来说，假定黄昏即为民用昏影终的时刻，则在春分时为下午六时三十分，夏至时七点四十七分，秋分时为六时二十三分，冬至时为五时二十一分。可见《淮南子·天文训》虽然未把时间的单位正确指示出来，但是对时间划分，却是相当精密的，它是以实际测量的结果为依据的。《淮南子·天文训》中对时间的划分，为后人制定时间单位提供了重要的依据。