北斗七星在古代的天文观测中，具有重要的位置。它们的名称是：天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。前面四颗称作斗魁，组成方形。后面三颗，形成斗柄，叫作斗杓（biào）。把天枢和天璇连成一线，并且延长五倍，就是北极星。北斗斗柄围绕北天极旋转，走完一圈，就是3651/4度。对于北斗斗柄的运行规律，《大戴礼记·夏小正》中说：“正月，初昏参中，斗柄县在下。六月，初昏，斗柄正在上。七月，斗柄县在下，则旦。”这是夏历正、六、七月斗柄的位置。《鹖冠子·环流》中说：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”这里记载的是四季斗柄的指向。

《淮南子·天文训》继承了古代北斗观测的悠久传统，更加科学准确，成为制定二十四节气的第一依据。北宋本《淮南子》的记载是：

两维之间，九十一度十六分度（也）之五，而升[斗]日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变。

斗指子，则冬至，音比黄钟。

加十五日指癸，则小寒，音比应钟。

加十五日指丑，则大寒，音比无射。

加十五日指报德之维，则越陰在地，故曰距日冬至四十六日而立春，陽气冻解，音比南吕。

加十五日指寅，则雨水，音比夷则。

加十五日指甲，则雷惊蛰，音比林钟。

加十五日指卯，中绳，故曰春分，则雷行，音比蕤宾。

加十五日指乙，则清明风至，音比仲吕。

加十五日指辰，则谷雨，音比姑洗。

加十五日指常羊之维，则春分尽，故曰有四十六日而立夏，大风济，音比夹钟。

加十五日指巳，则小满，音比太蔟。

加十五日指丙，则芒种，音比大吕。

加十五日指午，则陽气极，故曰有四十六日而夏至，音比黄钟。

加十五日指丁，则小暑，音比大吕。

加十五日指未，则大暑，音比太蔟。

加十五日指背陽之维，则夏分尽，故曰有四十六日而立秋，凉风至，音比夹钟。

加十五日指申，则处暑，音比姑洗。

加十五日指庚，则白露降，音比仲吕。

加十五日指酉，中绳，故曰秋分，雷戒，蛰虫北乡，音比蕤宾。

加十五日指辛，则寒露，音比林钟。

加十五日指戌，则霜降，音比夷则。

加十五日指蹄通之维，则秋分尽，故曰有四十六日而立冬，草木毕死，音比南吕。

加十五日指亥，则小雪，音比无射。

加十五日指壬，则大雪，音比应钟。

加十五日指子，故曰阳生于子，阴生于午。阳生于子，故十一月日冬至，鹊始加巢，人气钟首。（陈广忠校点，《国学典藏·淮南子》，上海古籍出版社，2016年11月，63-64页。）

二十四节气，北斗指向，从起点“冬至”开始，到终点“冬至”结束，也是3651/4度。其中包括时间、干支、四维、绳、节气名称、四季、天文、气象、动植物、阴阳、十二音律等内容，这就是原创的二十四节气，完整而科学。

《淮南子·天文训》中根据太阳的运行规律，来确定“冬至”和二十四节气。主要有两种方法：

其一，圭表测量法。圭表，是中国古代观测天象的仪器。“表”，是直立的标竿。“圭”，是平卧于子午方向的尺子。可以用来定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。《天文训》中记载的是树立8尺高的“表”：

  日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺

     日夏至，八尺之景，修径尺五寸

圭表测日影，历史悠久。《后汉书·律历志下》：“二十四气，冬至，晷景，丈三尺。夏至，尺五寸。”与《天文训》的记载完全相同。古代数学、天文名著《周髀算经·二十四节气》中说：“冬至晷长丈三尺五寸。夏至尺五寸。”唐代著名文学家李淳风做了解释：“冬至之日最近南，居于外衡，日最近下，故日影一丈三尺。”

在二十四节气中，“冬至”日影最长，是1丈3尺5寸。夏至最短，只有1尺五寸。《周髀算经》“冬至”的测量长度，比《天文训》多出五寸，更加准确。

其二，利用太阳与二十八宿的关系。二十八宿指古代对天际星空的区域划分。《天文训》按照“九野”来划分：中央钧天：角、亢、氐。东方苍天：房、心、尾。东北变天：箕、斗、牵牛。北方玄天：须女、虚、危、营室。西北幽天：东壁、奎、娄。西方昊天：胃、卯、毕。西南方朱天：觜（zī）嶲（xī）、参、东井。南方炎天：舆鬼、柳、七星。东南方阳天：张、翼、轸。东汉高诱注中按东、北、西、南四方分类，每方各辖7宿。

《天文训》中按照从正月到十二月的顺序排列：太阳正月处在二十八宿中的“营室”的位置，十一月份处在“牵牛”的位置。比如：“营室”，正月中，雨水。“牵牛”，十一月中，冬至。

《天文训》中说：二十八宿与天球赤道的夹角，可以分为不同的度数：角宿十二度，亢宿九度，氐宿十五度，房宿五度，......七星、张宿、翼宿各十八度，轸宿十七度。

二十八宿标示的度数，其中东方苍龙七宿751/4度，北方玄武七宿98度，西方白虎七宿80度，南方朱雀七宿112度，总共二十八宿365 1／4 度。与北斗斗柄、太阳运行度数相同。比如，冬至，“牵牛八度”。立春，在“危十七度”。春分，“娄十二度”。而《前汉书·律历志下》记载：“中牵牛初，冬至。”《清史稿·时宪志四》：“求节气时刻：日缠初宫，丑，星纪。初度为冬至，十五度为小寒。”（《二十五史·清史稿》，上海古籍出版社，上海书店，1986年12月，二五二页。）历代都沿袭这样的科学规定，只是度数稍有变化。

《淮南子·时则训》是古代农耕文化的生活准则，其中“冬至”规定在“仲冬”，即夏历十一月：

孟春之月，招摇指寅，昏参中，旦尾中。其位东方。立春之日。仲春之月，招摇指卯，昏弧中，旦建星中。其位东方。是月也，日夜分。孟夏之月，招摇指巳，昏翼中，旦婺女中。其位南方。立夏之日。 孟秋之月，招摇指申，昏斗中，旦毕中。其位西方。立秋之日。孟冬之月，招摇指亥，昏危中，旦七星中。其位北方。立冬之日。仲冬之月，是月也，日短至，阴阳争。（陈广忠校点，《国学典藏淮南子》，上海古籍出版社，2016年，102-126页）这里的“招摇”，指的是北斗第七星。《时则训》的记载，不是《淮南子》的独创，当源于《吕氏春秋·十二纪》，参照《礼记·月令》等文献。

对于《时则训》的宗旨，高诱注中说：“则，法也。四时、寒暑、十二月之常法，故曰时则。”就是春、夏、秋、冬四季和十二个月的法规。

《时则训》的编排顺序，按照春（孟春、仲春、季春）、夏（孟夏、仲夏、季夏）、秋（孟秋、仲秋、季秋）、冬（孟冬、仲冬、季冬），包含十二个月、招摇、二十八宿、五方、八个节气、农事、政事、物候、气象、祭祀、军事、干支、音律、五行等内容，并且加入了8个节气。

应当指出，《吕氏春秋》成书距离《淮南子》大约100年。就是说，在秦代兴盛时期，二十四节气的名称、顺序、理论架构、观测计算的结果，还没有全部完成。但是，《吕氏春秋》的思想倾向和《淮南子》大致相同，班固《汉书·艺文志》中同归于“杂家”，《淮南子》应该从中吸取了有益的思想财富和科研成果，为以后的研究、观测二十四节气，提供了重要的借鉴。

孟春，夏历正月，立春。高诱注：“冬至后四十六日而立春。”这里的“立春”同“正月”、“孟春”相配，有人误以为“立春”是二十四节气的第一节气，这是不科学的。四“立”，只是四季的开始，各自分管春、夏、秋、冬的6个节气。

仲春，夏历二月，“日夜分”，就是《淮南子》中的“春分”。高诱注：“昼夜钧也。”即白天、黑夜时间平分。

孟夏，夏历四月，立夏，高诱注：“春分后四十六日立夏。”

孟秋，夏历七月，立秋。

孟冬，夏历十月，立冬。高诱注：“秋分四十六日立冬。”

仲冬，夏历十一月，“日短至”，即《淮南子》的“冬至”。高诱注中说：“冬至之日，昼漏水上刻四十五，夜水上刻五十五，故曰日短至。”这是用“漏刻”来计时。

可以知道，二十四节气是独立的、亘古不变的历法，只要太阳存在、月亮存在、北斗存在、二十八宿存在，它就会永远存在。除了“二十四节气”纪年法以外，《淮南子》中还保留了其它的纪年法：岁星纪年法（太岁纪年法）、干支纪年法、十二月纪年法、四时（孟春、仲春、季春，孟夏......）纪年法、王公纪年法、阴历+闰月纪年法、太阳纪年法（日晷）等。如果二十四节气同夏历（农历）十二月相结合，“冬至”规定在十一月中。如果同四时纪年法相结合，“冬至”在“仲冬之月”。如果同干支纪年法相结合，“冬至”在第一“子”位。如果同当今公历相结合，“冬至”在12月21、22日。