Отличительной чертой календарной системы Китая является стремление гармонически соединить ритмы луны и солнца. Китайские астрономы еще в древности научились с большой точностью вычислять движение луны в связи с движением солнца и положением звезд. Но значение традиционного лунно-солнечного календаря Китая не ограничивалось областью астрономических знаний. В процессе своего формирования этот календарь отобразил в себе и синтезировал самые разные стороны жизни и культуры китайцев, став одним из ярких воплощений фундаментальной в китайской традиции идеи органического единства основных элементов мироздания: Неба, Земли, Человека.
В качестве основной единицы измерения времени в Китае было принято естественное чередование фаз луны. Это значит, что в китайском календаре начало месяца непременно совпадает с новолунием, а середина — с полнолунием. Двенадцать лунных месяцев (или, можно сказать, лун) образуют год. Именно по лунным месяцам ориентированы почти все традиционные праздники Китая и сопредельных с ним стран.
Продолжительность лунного месяца составляет в среднем 29,53 суток. Поэтому в китайском лунном годе попеременно чередовались так называемые малые и большие месяцы, насчитывавшие соответственно 29 и 30 дней. Вместе с тем китайские астрономы уделяли равное внимание и солнечному году, с которым соотносятся астрономические и природные сезоны годового цикла.
В Китае очень рано научились узнавать дни зимнего и летнего солнцестояний по длине тени на гномоне. Этими двумя датами древние китайцы и руководствовались при определении сезонов, причем зимний солнцеворот считался началом астрономического года. В сельскохозяйственных компендиумах древнего Китая сроки полевых работ обычно указываются по датам летнего и зимнего солнцестояний.
Китайцы издавна открыли эклиптику солнца и, подобно многим другим древним народам от Европы до Америки, различали 12 зодиакальных созвездий, каждое из которых соответствовало перемещению солнца по небесной сфере на 30°. Двенадцать знаков Зодиака носят названия, животных 12-летнего «звериного цикла», широко распространенного по всей Восточной Азии: мышь, бык, тигр, заяц, дракон, змея, конь, овца, обезьяна, курица, собака, свинья. Половина знаков (а именно знаки тигра, дракона, коня, овцы, курицы и змеи) ассоциировалась со светлым, или мужским, началом ян, другая половина — с темным, или женским, началом инь. Кроме того, с ханьской эпохи вошло в обычай разделять надвое каждую из 12 частей Зодиака, выделяя в году 24 «сезона» (цзе), соответствующие сезонному ритму явлений природы: Зимнее солнцестояние (Дун чжи), Малые морозы (Сяо хань), Большие морозы (Да хань), Начало весны (Ли чунь), Дождевая вода (Юй шуй), Пробуждение от зимней спячки (Цзин чжи). Середина весны (Чунь фэнь), Ясная погода (Цин мин), Урожайные дожди (Гуй юй), Начало лета (Ли ся), Малое наполнение (Сяо мань), Всходы (Ман чжун), Летнее солнцестояние (Ся чжи), Малая жара (Сяошу), Большая жара (Да шу), Последняя жара (Чу шу), Белые росы (Байлу), Середина осени (Цюфэнь), Холодные росы (Хань лу), Иней (Шуан цзян), Начало зимы (Ли дун), Малый снег (Сяо сюэ), Большой снег (Да сюэ).
Помимо разделения небосвода на 12 частей Солнечного зодиака китайцы с древности — по-видимому, не позднее середины I тысячелетия до н. э. — стали выделять Лунный зодиак. Последний включал 28 созвездий, или «дворцов Луны», располагавшихся по обеим сторонам эклиптики. Созвездия Лунного зодиака определенным образом соотносились с частями Солнечного зодиака, что позволяло китайским астрономам без труда определять по луне положение солнца. Наряду с достоинствами Лунного зодиака для чисто астрономических расчетов путь луны на небосводе служил в старом Китае основой для составления гороскопов.
Лунный год, насчитывающий 354,36 суток, приблизительно на 11 суток короче солнечного года (величина последнего, как известно, равняется 365,25 суток). Поэтому, чтобы сохранить соответствие лунного календаря природным сезонам, необходимо периодически вставлять в лунный год дополнительный, 13-й месяц. Первоначально подобные вставки осуществлялись произвольно, но уже с середины I тысячелетия до н. э. в Китае был известен так называемый цикл Метопа, устанавливающий равенство 235 лунных месяцев (из них 125 «больших» и 110 «малых») 19 солнечным годам. Это означает, что на 19 лет приходится 7 вставочных месяцев. Дополнительные месяцы вставляли таким образом, чтобы соблюсти соответствие основных дат солнечного года определенным месяцам лунного года. Учитывался при составлении календаря и 76-летний цикл (так называемый цикл Калиппа), позволявший еще точнее скорректировать солнечный и лунный ритмы.