天文学依据
地球绕轴自转，它也环绕太阳公转，不过在不知就里的观察者看来，似乎是太阳在环绕地球运转，恰如月亮那样。当太阳和月亮靠近时，月亮不能反射太阳光；它们的黄经完全相等的瞬间，称为合日或新月，不过新月这个名称也用于经过合日后月亮刚刚显形的那几天。相反，当太阳和月亮面对面地相距180°时，我们称之为冲，即满月（图6）。
太阳在天空作周年视运动的路径称为黄道，来源于希腊词zidia，意谓“小动物”，因为黄道分为12段，每段30°，称为黄道宫，按星座命名：白羊（Aries）、金牛（Taurus）等等（参见图7）。然而，这些黄道宫已与星座的实际位置不符合；这是由于地球自转极在约25780年内沿一圆周进动，导致天球缓慢旋转，这种现象称为二分点的岁差，因为它使得动力学分点——即黄道与天赤道的交点，太阳经过时赤纬由南纬变为北纬——相对于星座缓慢而持续地移动（参见图8）。标志着北半球进入春天的春分点，原先位于白羊座，当前已位于双鱼座，而且正在向宝瓶座前行；但是在人类文明的早期它还在金牛座。
大多数历法或者是太阴历，或者是太阳历。理论上阴历以朔望月（synodic month，源自希腊文súnodos，意即“合”），也就是太阴月为基准，它是新月至新月（在中国西藏和印度北部按满月至满月计量）的时间间隔，平均长度为29.53059日＝29日12小时44分2.976秒；12个朔望月则集为1年。阳历以地球环绕太阳公转经历的日数作为1年，它又被细分为较小的单位，也称为月，但与太阴月无关。大多数情况下阳历采用回归年（tropical year，源自希腊语tropaí，意即“太阳的至点”），这是太阳平黄经相对于动力学分点改变一整周的周期；当前的数值是365.24219日，相当于365日5小时48分45.2秒稍多。然而，如果要以从春分点到春分点的周期去拟合的话，那么更接近的平均值是365.242374日，相当于365日5小时49分1.1秒稍多。这些平均值在逐渐改变；两千年以前它们分别是365.243210日和365.242137日。
由于岁差，回归年比恒星年（sidereal year，源自拉丁语sidus，意即“星座”）要稍短；恒星年是太阳视圆面相对于恒星连续两次在同一位置的周期，它包含365.25636日，即365日6小时9分9.5秒。大多数精细的历法以回归年为基准，除了印度，那里有大量的地方历法，既有阳历，也有阴历，前者在1957年以前以恒星年为基准。
可惜12个朔望月比回归年或恒星年要短约11天。由于这一原因，没有一种历法能够真正兼以两者为基准；必须有所抉择。然而，大多数阴历力图兼顾太阳，而阳历除了把年分为名义上的月以外，则不顾月亮。
