La mesure du temps et la cosmologie ont toujours été très liés. Depuis l'antiquité, les calendriers sont basés sur les lunaisons, la révolution de la terre autour du soleil, ou des systèmes hybrides luni-solaires. Nous savons à présent que la révolution de la terre autour du soleil prend 365, 2422 jours. La précision avec laquelle nos ancêtres fixaient la longueur des années était souvent beaucoup plus approximative. Ils devaient donc procéder à des ajustements réguliers pour respecter le cycle des saisons.

Chez les Babyloniens, le calendrier était constitué de 12 mois de 29 ou 30 jours. Les mois étaient basés sur les lunaisons et commençaient lors de l'apparition du croissant de la nouvelle lune. L'année solaire n'est pas divisible par un nombre entier de lunaisons, les Babyloniens devaient intercaler un treizième mois tous les 3 ans pour que leurs années suivent le cycle des saisons. Cette façon de faire était approximative et certaines années atteignirent 14 mois.

Durant plus de 4000 ans, les Egyptiens utilisèrent un calendrier lunaire qui ne correspondait pas avec leurs pratiques agricoles. A partir du Ve millénaire, ils adoptèrent un calendrier basé uniquement sur le mouvement du soleil. Il était composé de 12 mois de 30 jours avec adjonction de 5 jours à la fin du douzième mois. Mais cette année de 365 jours était trop courte d'environs 6h. Les années étaient donc de plus en plus décalés par rapport aux saisons, et finissaient par se re-synchroniser au bout de 1460 ans. Le lever héliaque de Sothis (Sirius) correspondait alors à nouveau à la crue du Nil, ce qui donnait lieu à de grandes fêtes religieuses.

Les Grecs avaient ajusté leurs mois en fonction des lunaisons. Ils utilisaient 12 mois de 29 ou 30 jours. Une année durait seulement 354 jours, ils ajoutaient donc un mois supplémentaire tous les deux ou trois ans. Au VIIIe siècle avant notre ère, ils adoptèrent un calendrier luni-solaire, l'octaétéride, dont le cycle dure huit ans. La durée moyenne d'une année est alors de 365,25 jours, ce qui est une très bonne approximation. L'astronome grec Méton a mis en évidence que les lunaisons reviennent aux mêmes dates tous les 19 ans (soit 235 lunaisons).

Le premier calendrier romain était lunaire. Il ne comptait que dix mois de 29 ou 30 jours, nommés d'après leur ordre dans l'année. Le terme "calendrier" provient d'ailleurs des "calendes" romaines (premier jour du mois). Une année de 295 jours était beaucoup trop courte. Vers 700 avant J-C, les mois de janvier et février furent rajoutés. Une telle année était encore trop courte, et un mois supplémentaire était intercalé tous les deux ans entre le 23 et le 24 février. Au IIe siècle avant notre ère, le premier janvier devint le début de l'année. Le mois de décembre (ce qui signifie dixième) devint ainsi le douzième mois.

L'année romaine était alors trop longue. C'est en -46 que Jules César reforma le calendrier en introduisant les années bissextiles, grâce à l'aide de l'astronome Sosigène. Cette année dura 445 jours. Le septième mois fut rebaptisé Julius en l'honneur de César. Les années bissextiles eurent d'abord lieu tous les 3 ans. L'empereur Auguste rectifia cette erreur en l'an 4. On rebaptisa le huitième mois Augustus en l'honneur de l'empereur, et on modifia la durée des mois afin qu'Augustus compte 31 jours comme Julius.

L'année de 365 jours et 6h n'était pas suffisamment précise et au bout de 400 ans environs le calendrier retardait de 3 jours sur les saisons. Grégoire XIII décréta que les années séculaires cesseraient d'être bissextiles sauf lorsque le siècle est divisible par 400. Ce qui donne une année moyenne de 365,2425 jours. Le calendrier grégorien fut appliqué en Italie, en Espagne, au Portugal et en France à partir de 1582, en même temps qu'une suppression de 10 jours. Ce calendrier a progressivement été utilisé par toute l'Europe et ses colonies. Bien qu'il ne soit pas parfait, il faudra plus de 10 000 ans avant qu'une erreur de 3 jours n'apparaisse.