24节气其实是一个「时刻」，而非「一日」。在地球的公转与自转中，由于地球自转轴相对于公转轴有23.5度的倾角，使得夏季正午时太阳仰角高度较高，冬季时较低，影响一年四季气温与季候。为了让先民们能得知寒暑气候变化而决定农事进展或作为生活起居的参考，古代历法学家于是规定：将每年冬至到次年冬至的一回归年时间平分为十二等分，称为中气；再将二个中气等分称为节气，此为24节气的来源，这种节气的制订法称为「平气法」。
然而由于地球绕太阳运行的轨道为椭圆形。离太阳较近时，地球公转速度较快，较远时则较慢，对当时制订此历法的中原地区而言，某些节气无法反映出真实的气候状况。所以从清代开始，才另定以春分点为0度，太阳在黄道上每运行15度订为一个节气或中气，现在的中气和节气统称为“节气”。