中国文字的起源是象形符号，1960年在山东莒县和1973年在山东诸城分别出土了两个距今约4500年的陶尊，陶尊上都有一个象形符号，这个象形符号是什么呢？有人释之为“旦”字，因为它像山上的云气托出初升的太阳，其为早晨景象，宛然如绘。
《尚书·尧典》说：“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时。”说明在传说中的帝尧的时候已经有了专职的天文官从事观象授时。
《尧典》紧接着说：“分命羲仲，宅瞩夷，曰瞬谷，寅宾出日，平秩东作。”这段话的意思是，羲仲在瞩夷瞬谷之地，专事祭祀日出，以利农耕。山东古为东夷之域，莒县、诸城又处滨海，正是在这里发现了祭天的礼器和反映农事天象的原始文字，这与《尧典》所载正可相互印证。《尧典》虽系后人所作，但它准确地描述了远古时候的一些传说，这一点是不用怀疑的。
《尧典》还说，一年分为4个季节，有366天，用闰月来调整月份和季节，这些都是中国历法的基本内容。《尧典》中“日中星鸟，以殷仲春”“日永星火，以正仲夏”“宵中星虚，以殷仲秋”“日短星昴，以正仲冬”4句话，说的就是根据黄昏时南方天空所看到的不同恒星来划分季节。
中国从夏朝进入奴隶社会时流传下来的《夏小正》一书，反映的可能是夏代的天文历法知识：一年12个月，除2月、11月、12月外，每月都用一些显著的天象作为标志。《夏小正》除注意黄昏时南方天空所见的恒星以外，还注意到黎明时南方天空恒星的变化以及北斗斗柄每月所指方向的变化，比《尚书·尧典》有所发展。
夏朝末代几个皇帝名叫孔甲、胤甲、履癸等，这证明当时已经用10个天干作为序数。在殷商的甲骨卜辞中，干支纪日的材料很多。一块武乙时期的牛胛骨上完整地刻画着60组干支，这可能是当时的日历。从当时大量干支纪日的记录看，学者对当时的历法得出比较一致的意见：殷代用干支纪日，数字记月；月有大小之分，大月30日，小月29日；有连大月，有闰月；闰月置于年终，称为13月；季节和月份有比较稳定的关系。甲骨卜辞中还有日食、月食和新星纪事。
比甲骨文稍晚的是西周时期铸在铜器上的金文。金文中有大量关于月相的记载，但无朔字。最常出现的是：初吉、既生霸既望、既死霸。人们对这些名称有着种种不同的解释。但除初吉以外，其他几个词都与月相有关，则无异议。
“十月之交，朔日辛卯，日有食之……彼月而食则维其常，此日而食，于何不臧？”《诗经·小雅》中的这段话，不但将一次日食完整地记录了下来，而且表明那时已经以日月相会作为一个月的开始。有些人推测，这次日食发生在周幽王六年，即公元前776年，也有人认为发生在周平王三十六年，即公元前735年。
《诗经》中含有许多天文知识。明末顾炎武在《日知录》里说：“三代以上，人人皆知天文”，他列举的4件事中，有3件都出自《诗经》，就是“七月流火”、“三星在户”和“月离于毕”。《诗经》中还记载了金星和银河以及利用土圭测定方向。如果认为《周礼》也反映西周的情况，那么在西周时代应该已经使用漏壶记时，而且按照二十八宿和十二干来划分天区了。中国天文学发展到西周末期已经初具规模了。