《皇极历》之后，节气在历法上的确定，开始依据地球在黄道上的位置。从地球所在的黄经0度开始，那一刻太阳垂直照射地球赤道，确定为春分，以后地球每变化15度为一个节气，于是就有了春分0°、夏至90°、秋分180°、冬至270°。地球运行一周360度又回到春分那个点，记作一回归年，一个回归年内被分为24个节气。二十四节气的气候描述，在精密的天文定位基础上已经完全定型了，这是中国古代气象科学发展史上的一个高峰。
除了二十四节气之外，还有许多杂节，这些杂节包括伏、九、腊、梅、社等，反映生产、生活活动及社会风俗，并多与祭祀有关，同时也具有气象意义。随着时代的演进，杂节越来越多，诸如：寒食、正月正、二月二，三月三，五月五，七月七，九月九等，都成了节日。
历法把一年分为十二个月纪，每个月纪有两个节气，前面的称为节历，后面的称为中气，如立春为正月节历，雨水为正月中气，后来逐步合二为一，统称为节气。二十四节气是相对于黄河中下游地区的农业而言的，起初只适用于黄河中下游地区，从纬度上说，距黄河流域越远，二十四节气越失效。二十四节气随地域不同，目前也都有了不同的对应含义。人类总在不断地总结发展，先是一年分成四季，每季有三个月。后来每月又有两个节气，分成六个候，一年共有七十二候，每候多为五天。
节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。其中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用来反映季节的，将一年划分为春、夏、秋、冬四个季节。春分、秋分、夏至、冬至是从历法角度来划分的，反映了太阳高度变化的转折点，立春、立夏、立秋、立冬反映了四季的开始。
小暑、大暑、处暑、小寒、大寒等五个节气反映气温的变化，用来表示一年中不同时期寒热程度。雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象，表明降雨、降雪的时间和强度。白露、寒露、霜降三个节气表面上反映的是水汽凝结、凝华现象。小满、芒种则反映有关作物的成熟和收成情况。惊蛰、清明反映的是自然物候现象，尤其是惊蛰，它用天上初雷和地下蛰虫的复苏，来预示春天的回归。
中国地域辽阔，具有非常明显的季风性和大陆性气候特点，各地天气气候差异很大，因而各地历法上与气候上的季节每年都存在着差异。譬如历法上的立秋或者立春是地球相对于太阳抵达了那个位置，年复一年地重复抵达。地球某地气候学意义上的秋季始自当地候平均气温低于22摄氏度，冬季始自当地候平均气温低于10摄氏度，春季始自当地候平均气温高于10摄氏度，夏季始自当地候平均气温高于22摄氏度。因而，四季分明的中纬度地带，历法上的季节起止不可能与气候学意义上的季节标准相吻合。
农耕时代的几千年里，黄河流域一直依靠二十四节气来安排生活和生产活动。二十四节气的影响由黄河流域扩展到整个华夏大地，又由华夏远播海外各大洲。二十四节气当是仅次于应用火的伟大发明创造，为中国农耕时代的物质文明和文化发展做出了巨大贡献，建立了丰功伟绩。从农耕时代的实际社会经济效益来说，二十四节气的意义远大于造纸术、指南针、印刷术和火药四大发明，二十四节气成为华夏文化的瑰宝。
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