春分、秋分、夏至、冬至确立后，人们把一年分为四个季节，用“立春”“立夏”“立秋”“立冬”来表示季节的转换。古人把“立春”“立夏”称为“两启”，把“立秋”“立冬”称为“两闭”。“立春”“立夏”“立秋”“立冬”加上“春分”“秋分”“夏至”“冬至”，一共有了八个节气。这在战国后期的《吕氏春秋·十二纪》中都有记载。

之后，随着时代的发展、各种技术的进步、新工具的出现，农业生产效率得到极大提高，人们希望能掌握更多和农业有关的时令气候规律，以便更好地为农业生产服务。

秦汉时期，黄河中下游的人们首先依据所在地域的气候、物候等，结合农业生产，确立了其余的十六个节气，这十六个节气是：雨水、惊蛰、清明、谷雨、小满、芒种、小暑、大暑、处暑、白露、寒露、霜降、小雪、大雪、小寒、大寒。至此，经过六百多年的漫长岁月，二十四节气才最后确定。

完整的二十四节气出现在西汉时期刘安编撰的《淮南子》中。公元前139年，淮南王刘安在献给汉武帝的《淮南子·天文训》中，翔实地记录了二十四节气，并把在寒暑影响下所出现的自然现象分为七十二候。

汉武帝时，由邓平等人制定的《太初历》正式把二十四节气编入历法，明确了二十四节气的天文位置。