古代天文学的宗旨之一是制订历法，历代都非常重视这件事。传说羲和主官历象授时，羲和的四个儿子羲仲、羲叔、和仲、和叔，也是掌历之官。并在东、南、西、北设有观测天文的测景台，这就是旸谷、南交、昧各、幽都。可见中国古代对天文的观测不仅非常重视，而且知道在四方观测，以取得不同的数据，作为参照比较鉴别。而测日影的最终目的则是为了制订历法。“四方度其日景以作历耳”。这是与中国以农为本的农业社会相适应的。

朱熹认为，随着人们对宇宙认识的深入，观测的积累以及观测工具的改进，历法亦愈来愈精密。譬如《月令》所记载的历象与尧时不同，现在所说的历象又与《月令》不同。孟子时所说的七八月，乃今之五六月；十一、十二月，是今之九月、十月。由于岁差未解决好，而发生这种不合节气的现象。如：

尧冬至日在虚昏中昂，今日在斗昏中壁，而中星古今不同者，盖天有三百六十五度四分度之一，岁有三百六十五日四分日之一，天度四分之一而有余，岁日四分之一而不足，故天度常平运而舒，日道常内转而缩，天渐差而西，岁渐差而东，此即岁差之由。

大约在公元前1800年，冬至日在北方玄武星座的虚宿，现在冬至日在玄武星座的斗宿。只有解决岁差，才不至出现这种现象。由于日月和行星的吸引力，地球自转轴的方向发生缓慢地变化，因而天赤道的位置也在发生变化。这样，天赤道同黄道的交点（春分点）每年沿黄道向西移动50，2角秒，称为岁差。(www.daowen.com)

如果以每年三月二十一日太阳由赤道以南经春分点进入赤道以北。六月二十二日太阳到最北边的夏至点，九月二十三日经秋分点到赤道以南，十二月二十二日到最南边的冬至点。然而，中国古代阴阳历，阳历年为365，243，585，00日，阴历月为29，530，71日。朱熹以一岁为365（235/940）=365（1/4）日，月为29（499/940）日，岁差为10（827/940），三年便是32（601/940）日。这样，如果开始以一、二、三月为春秋，那么，三年后便变成二、三、四为春季了，必须由闰月来调整。为此，朱熹主张如采取三年一闰，五年再闰，十九年七闰的办法，便可以解决岁差的问题。

为什么历法中规定有大、小月之分呢？朱熹认为，这与合朔有关。他说：

只是以每月二十九日半，六百四十分日之二十九计之，观其合朔为如何。如前月大，则后月初二日月生明；前月小，则后月初三日月生明。这是说，把上一次日月会合与下一次日月会合的间隔时间定为一月，亦即日月黄经相等的时间间隔，平均为29，5306日，这样便决定大月三十日为大尽，小月二十九日为小尽，前月大，后一个月的初二日月生明等。然而结果仍有余数。所以，沈括曾建议不再用根据月亮运行而定十二个月，以十二节气定为一年，把立春日作为一月一日，惊蛰日作为二月一日，大月三十一日，小月三十日。这样，每年的天数便整齐，而不出现闰余日数。这个建议有其进步性。但朱熹并没有采纳沈括的建议，仍以旧闰法来调节。他认为两个节度的时间长度约三十多天，两次朔日之间的时间长度为二十九天多，两不相等。随着时间的推移，气与朔相差越来越大，这也是置闰的原因所在。