从二十四节气的命名可以看出，节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。其中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用来反映季节的，将一年划分为春、夏、秋、冬四个季节。春分、秋分、夏至、冬至是从天文角度来划分的，反映了太阳高度变化的转折点。而立春、立夏、立秋、立冬则反映了四季的开始。由于中国地域辽阔，具有非常明显的季风性和大陆性气候，各地天气气候差异巨大，因此不同地区的四季变化也有很大差异。
小暑、大暑、处暑、小寒、大寒等五个节气反映气温的变化，用来表示一年中不同时期寒热程度；雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象，表明降雨、降雪的时间和强度；白露、寒露、霜降三个节气表面上反映的是水汽凝结、凝华现象，但实质上反映出了气温逐渐下降的过程和程度：气温下降到一定程度，水汽出现凝露现象；气温继续下降，不仅凝露增多，而且越来越凉；当温度降至摄氏零度以下，水汽凝华为霜。小满、芒种则反映有关作物的成熟和收成情况；惊蛰、清明反映的是自然物候现象，尤其是惊蛰，它用天上初雷和地下蛰虫的复苏，来预示春天的回归。
在全球气候变暖的背景下，24节气的适用性也发生了变化。人们发现桃花往往在惊蛰节气到来前就红了；清明节后时常出现气温飙升，一日入夏；夏日里雨日少了，暴雨强降水多了；冬天里冷空气频数小了，寒潮强度变弱了。
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二十四节气与物候
物候是指动植物与当地的生态环境协同进化而形成的生长发育节律现象。依据不同动植物的生长、发育和活动的变化节律进行生产活动的时间制度称为“物候历”。在二十四节气发明之前，我们的远古祖先最初使用的是“物候历”。
在漫长的原始社会，“物候历”被广泛应用于渔猎活动和早期的农业生产之中。例如，在乌苏里江沿岸生活的赫哲族人，捕大马哈鱼以秋天的“五花山”为标志，捕产卵鲤鱼以野玫瑰开花为标志；居于云南贡山的独龙族人，谭老师地理工作室综合整理以桃花期和布谷鸟求偶期为标志来安排春耕春播活动，早熟小米在桃花将开时播种］晚熟小米和玉米在桃花盛开时下种，等等。
二十四节气确立后，成为我国最早的结合天文、气象、物候知识指导农事活动的历法。据公元前2世纪的《逸周书·时训解》记载，一年二十四节气，共七十二候。它以五日为一候，三候为一气，每一候均以一种物候现象相应，称为“候应”。由于七十二候的“候应”繁多，不便记忆，且间隔时间短，适应地域小，历史上最常用的还是二十四节气及其对应的物候。
我国古代很讲究节气物候，流播在神州大地的节令农谚很多。例如“不懂甲子莫算命，不懂节气莫种田”“百姓不念经，节令记得清”“种田无定例，全靠看节气”，等等。二十四节气及“节气物候历”，对中华农耕有着重要的历史作用。
首先是“劝农籍田”。我国古时以“春为岁首”，立春是开年元日。这一天，举国上下都要举行隆重的“祭春”活动。在京城，皇帝和皇后要携领文武百官到先农坛举行“皇帝亲耕、皇后亲蚕”的仪式，以示重农爱民，国泰民安。各地州郡也要举办各种春祭庙会活动，传达朝廷旨喻，传播农桑新法。
其次是“敬授农时”。二十四节气是以黄河中下游地区的物候和农事来制订的，其他地区只能作为参照，这就要求各地制定当地的“农事历”，以便百姓依历耕种，确保农业丰收。
第三是“测天占候”。古人在节气物候的实践中发现，物候异常可以用于预报某种灾害。例如：“水淋春牛头，农夫百日愁”，这是指立春举行“打春牛”民俗仪式时下雨，则这年会发生春旱。“立夏雷唱歌，早稻害虫多”，表示立夏这天有雷雨，这年的早稻田虫害就比较严重。总之，通过节气物候的预警，可以使人们提前做好相应的防范，达到减灾防灾的目的。
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