《大戴礼记·夏小正》是成书于春秋时代的物候学著作，里边记载有不少夏代的天文气象材料。《礼记·礼运》记载孔子的话说：“我欲观夏道，是故之杞，而不足征也；吾得夏时焉。”《夏小正》从首至尾按十二月次第详细而有条不紊地记载了当时星宿出没、候鸟往来、草木荣枯、虫禽鸣蛰等的情况，可以看作是我们的祖先在长期的农业实践中从大自然所吸取的时令气候的总结。后世的《月令》大都是承袭《夏小正》的体例而加以发展，说明《夏小正》观察的正确性。《书·尧典》有关于“四仲中星”的记载：“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。”这是用恒星黄昏时在正南方天空出现的情况来判定季节的方法。黄昏时看到鸟星升到中天是仲春，这时昼夜长短相等；大火星升到正南方是仲夏，这时白昼最长；虚星出现于中天是仲秋，此时昼夜时间又相等；昴星出现于中天是仲冬，此时白昼时间最短。仲春、仲夏、仲秋、仲冬就是后来说的春分、夏至、秋分、冬至四个节气，这最晚在商末周初的实际天象已经观测到。
夏代已用天干记日，夏末的几个帝王孔甲、胤甲、履癸都是以天干记名。商代在夏以天干记日的基础上发展为干支记日，即把十天干和十二地支依次相配合，组成甲子、乙丑、丙寅等六十干支记日。殷墟曾出土过一块刻着完整六十甲子的牛肩胛骨，很可能是当时的日历表。商代已经用大小月和连大月来调整朔望年，用置闰（年终置“十三月”）来调整朔望月和回归年的长度，这是阴阳合历的最大特点。