关于八卦的起源，古来说法比较一致。《易·系辞》说：“古者包牺氏（伏羲）之王天下也，仰则观象于天，俯则观法于地，观鸟兽之文与地之宜，近取诸身，远取诸物，于是始作八卦。以通神明之德，以类万物之情。”雾灵叟：《易经探微——六十四卦经解读》，气象出版社1989年版，第133页。《史记·日者列传》也说：“伏羲作八卦。”司马迁：《史记·日者列传》，中华书局标点本，第3215页。孔安国、刘歆等大学者也有类似说法。此后，古籍对此均无异议。近代以来，渐有学者认为，此说虽广为流行，却失之于笼统。伏羲是中华民族的先祖，其由来上矣。而八卦，如前所述，是文化和思维相当成熟以后的产物，晚于“河图”，近于“洛书”。李晶伟《太极与八卦》一书认为：“八卦的形成当在结绳之后。结绳用来纪事，改结绳为书契时产生八卦。”《太极与八卦》，天津大学出版社1989年版，第21页。考之以《说文》、《尔雅》等经典，此说大抵可信，但也尚需稍加修正——改结绳为书契时“方有可能”产生八卦。增加这四个字，似乎就更有点余地了——进入比结绳而治更进步的书籍时代，使八卦的产生具备了条件，但也不是立即就产生出来的。事实上，根据现代的研究，八卦从产生到定型当经历了一个相当长久的演变期，甚至在基本数字上也经历了几次转换参阅王振复：《巫术：〈周易〉的文化智慧》，浙江古籍出版社1990年版，第60—64页。。故此，八卦的产生不可能是一蹴而就的。
从思维发展与人类认识的进化规律来看，在“河图”的历法体系流行时期，华夏民族尚只有四正方向的认识，还不能够明辨四正与四隅之间的差别。“洛书”的流行，意味着八方观念的确立，晚于“河图”的年代。如前所述，从四正到八方，是一个认识史上的飞跃，如果说这飞跃来得艰难持久，当不是想像之词。人类对方位的认识有一个循序渐进的过程，有一些落后的民族，至今只有东西两个方向的认识。所以说，八方观念确立之后，才可能产生于进一步抽象化的八卦体系。“太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦”的古训，恰可印证我们的推理。古来治《易》的人又大都承认八卦与九宫的关系，这就更有助于理解八卦形成的年代问题。
据上节所述可知，九宫的确立来自“洛书”的格局，而九宫的格局又为八卦图式的形成提供了基本模式。请看所谓伏羲先天八卦与九宫数字相配合的序列：
乾配九，坤配一，巽配二，兑配四，艮配六，震配八，离配三，坎配七，中央配五。
由此，先天八卦的序列完全吻合于九宫——各方之数的和等于十五，形成一个“魔方阵”。至此，八卦与“河图”、“洛书”的内在联系已不言自明。
二八卦与时空
八卦在中华文化的流传中分为三种组合图式。第一种据说是依伏羲八卦方位序排，叫做先天八卦；第二种依文王八卦方位序排，叫做后天八卦；第三种融先天、后天为一体，叫做孔子八卦。
先天八卦
所谓伏羲八卦方位的先天八卦和文王八卦方位的后天八卦，其理论根据皆来自《易·说卦传》。关于两者的不同功用，邵雍《皇极经世书》说：“先天乃对待之体”，“易之本也”。后天为“流行之用”，着眼于功用方面。邵雍说：“先天非后天，则无以成其变化，后天非先天则不能以自行也。”李晶伟：《太极与八卦》，天津大学出版社1989年版，第28页，引《序卦传》。这就是二者的关系。说得通俗点，伏羲的先天八卦，体现自然之象，是《易》学之根本；文王的后天八卦，具有运用之妙，体现《易》学的功用。先天八卦离开后天的体系，就缺少了穷尽世间变化之理的途径；后天八卦没有先天的体系则缺少了立足的根本。
孔子八卦依据“有天地，然后万物生焉”的道理，排列成一种融先天、后天为一体八卦方位。乾卦之左（坎、震、离）为天道之象，乾卦之右（巽、艮、兑）为地道之象。孔子八卦乃是一种统天地、合时空、兼体用的综合卦。此卦惜后世不传，古籍中也少有记载。
后天八卦
八卦如此排列的文化心理基础是什么呢？俞琰《周易参同契发挥》说：“乾南坤北，列天地配合之位，离东坎西、分日月出入之门。”同上，第33页。显而易见，先天八卦记录着先民的宇宙观念：那八卦排列成圆图，来自于古人对天体宇宙的印象，是所谓“天道曰圆”的形象表现；那乾？瘙椸在上，坤？瘙椺在下，是所谓天在上，地在下的象征。由此出发又确定在乾南在上，坤北在下，离东在左，坎西在右的四正方位。所有这些都与先民的生存空间以及空间意识的自觉有关。
这种空间意识的自觉渗透在先天八卦的每一卦画中——其中一爻的变动都有着天文与时空的依据：根据太阳在空间的移位，光线照射之强弱，地球表面上接受阳光热量之多寡，安排卦画的奇偶之象，蓄存天文与时空信息。根据它的符号语言，我们可以复制出昼夜运行的不同时段与朝、昼、夕、夜模拟天象图。如：
？瘙楀（离）为朝日之象。李晶伟先生说：“离卦为日，卦画上象征一轮红日冉冉上升，它初露地平，天空还是处于白昼和黑夜的过渡状态，因此卦画阳中含阴。少阳之象。”李晶伟：《太极与八卦》，天津大学出版社1989年版，第33页。
孔子八卦
？瘙楃（兑）？瘙椸（乾）？瘙椼（巽）三卦为白昼之象。？瘙楃（兑）卦在东南，表示太阳逐渐升高，温度逐步上升，因此是“居阳二分，阴一分之地”，卦画因而以二奇一偶来表示，意为阳中之阴。太阳经东南至南天，以乾卦象之。乾为纯阳之卦，系阳中之阳，象征正午太阳普照大地，日过中天而西斜是为西南？瘙椼（巽）卦之地，也是“居阳二分，阴一分”的地位，二奇在上，一阴在下，为阳中生阴之象。
？瘙椾（坎）卦为夕，日落西山之象。地球于时仍有一段光亮时间，俗称“黄昏”，因此，卦画在阴的包围中，尚有一阳爻。
？瘙楁（艮）、？瘙椺（坤）、？瘙椻（震）三卦皆为阴爻为主，表示黑夜之象。其立说的依据大体同上，此不细赘。
三八卦时令举隅
与“河图”、“洛书”的作用一样，八卦从开始起即与观影纪历有关。有述八卦所记录的自东而西、自西返东的朝、昼、夕、夜四个天象，与地球运行的规律竟完全一致，且方法简单——一组含有象征意义的线段组成一个基本格局，从这个基本格局出发，却可以推衍出年、季、月、日、时一个完整体系。其蕴含之丰富、令人折服。所以，《易·系辞》说：“通乎昼夜之道，而知（智）。”雾灵叟：《易经探微——六十四卦经解读》，气象出版社1989年版，第125页。只要真正懂得了八卦所表示的昼夜夕替这一基本格局的道理，就会举一反三，搞通天人关系。于是，他就将被众人视为“智者”。
以如此简括的图式表达如此丰富的内容，反映了华夏先民在科学上的早慧以及抽象认识能力的早熟。下面简介一二，以了解八卦是怎样表现天文历象的。
年的表示法。古人在不断测定日、月和其他星球对于地球相对位置的变动中，发现了四季变迁及月亮圆缺等天文知识。根据自然规律与他们已掌握的知识定出年、月、日、时的长度，以用于农事生产、打渔狩猎。《易·系辞》说：“日月运行，一寒一暑。”这里的“日月运行”，其实是指时令推移。在古人眼中，一个寒暑周期即是一年，称之为“一寒一暑”，阴生起于北，阳生起于南，寒暑相易，起始于冬至与夏至两个节气。先天八卦以其初爻象征一寒一暑的气候变化，如先天八卦图所示，乾、兑、离、震四卦的初爻皆为阳，乾为夏至；巽、坎、艮、坤四卦的初爻皆为阴，坤为冬至。其意是用阳爻和阴爻表示整个宇宙在总体上是阴阳均衡、寒暑对立的统一。
四季的表示法。八卦中，离、乾二卦的上爻为阳爻，坎、坤二卦的上爻为阴爻。这四个上爻是用来表示季节气温变化的。春暖花开，阳气上升，离卦上面的阳爻就成为春的象征。夏季暑热，阳气鼎盛，故以乾卦的上爻显示炎夏的特征。摇落秋为气，金风发微凉。寒天将至，阴气上升，故以坎卦上面的阴爻记录萧瑟秋季的特征。冰天雪地，阴风刺骨的冬季，恰适于坤卦阴爻的特征。
八卦亦可以用来显示月的运行。以八卦象征月亮的圆缺盈亏的方法，古称“纳甲法”。《参同契》绘有月相变化的“纳甲图”，其所示与当今天文学对月亮的观察基本一致参阅李晶伟：《太极与八卦》，天津大学出版社1989年版《八卦》部分。。此外，八卦可以配二十四节气、二十八宿，与天文学有着密切的联系，限于篇幅，于此从略。
无论先天、后天，还是孔子八卦图，当年都以至简之理，说明“天下之赜”，从八卦所“拟诸其形容，象其物宜”同上。的现象看问题，它不只是包括天文、地理，还内涵着哲学、数学、物理、乐律等各方面的学问。其内涵远比“河图”、“洛书”要丰富得多，实用得多。它是晚于二者又与二者有着内在联系的更成熟的文化物。这也是它长年风靡的重要原因。
天体论争的文化含义
多元一体的中国文化是一种色彩斑斓的古国文化。其多元性来自其幅员辽阔的地域，来自于不同族团在各自地域内的天才创造与独立发展。沧海桑田，风云巨变，一个个叱咤风云的历史巨人出现，带来一次次版图的重新组合，然而，如此辽阔的疆域，最终走向稳定的一体化，几千年无大变化，真真得力于华夏先民理性的早熟，观念、哲学的早熟及其稳定的延续发展。一句话，得力于文化的巨大的整合力与向心力。在诸多观念中，天圆地方观念为中国传统文化长期垂青，尽管文化的发展曾带来长期的天体论争，然而，最终的结论却几乎始终围绕着对这样一个中心观点的认同。
一天圆地方说
《大戴礼记》记录着一个有趣的故事。孔子的弟子曾参和一个叫单居离的人对话，谈到古已有之的“天圆地方”宇宙模式，单居离表示不理解，因而向曾参请教。曾参回答说：“天圆地方并不是说天就是圆圆的，地就是四方形的，而是说，在观念和道理上，天应该是圆的，地应该是方的，它们是在阐述一种古人认定的道理和政治概念。假如自然界真的是天圆而地方，那么，地的四个角就有可能因圆掩盖不住方而暴露于天外了。”曾参的这番解释，使单居离茅塞顿开，表示折服。
故事告诉我们，进入思想解放、百家争鸣的先秦时代，“天圆地方”这一中国原始时代形成的理论，受到了一次理性与科学的检验。