研究自然界動、植物等受氣候等環境因素影響而出現的季節性現象及其與環境的週期性變化之間的相互關係的學科。其目的是認識自然季節現象變化規律，以服務於農業生產和科學研究。物候學是生物學和氣候學之間的邊緣學科，它研究各地區的物候季節變化規律，又與地理學有密切的關係。
發展簡史 中國最早的物候記載見於西元前1000年以前的《詩經·豳風·七月》，如“四月秀葽，五月鳴蜩”，“八月剝棗，十月月獲稻”。其後，《夏小正》、《禮記·月令》、《呂氏春秋·十二紀》和《淮南子·時則訓》等已有按月記載全年的物候歷。西漢的《逸周書·時訓解》把全年分為七十二候（五天為一候），建立更為完善的物候歷。西漢的農學著作《氾勝之書》有以物候為指標確定耕種時期的記載，如“杏始華榮，輒耕輕土弱土；望杏花落，夏耕”。至南宋，浙江金華（婺州）人呂祖謙在《庚子·辛醜日記》中記載瞭南宋淳熙七至八年(1180～1181)金華的物候，有蠟梅、桃、李、梅、杏、紫荊、海棠、蘭、竹、豆蓼、芙蓉、蓮、菊、蜀葵和萱草等24種植物開花結果的日期，春鶯初到和秋蟲初鳴的時期。這是世界上最早的實測多種動植物的物候記錄。明代李時珍的《本草綱目》所載的近2000種藥物中，有極為豐富的植物物候資料，其中第48、49兩卷記述瞭佈谷鳥（為候鳥）和杜鵑的地域分佈、鳴聲、音節和出現時間等，是鳥類物候的翔實記載。19世紀中葉，太平天國頒佈的《天歷》，把南京觀測到的物候和草木萌芽列入，稱為《萌芽月令》，用於指導農時。
在歐洲，古希臘時代的雅典人曾編制用於農業的物候歷。亞洲的日本自公元812年開始，斷續地記錄瞭櫻花開花時期，迄今已有1170多年，是世界最長的單項物候記錄。英國諾爾福克的R.馬紹姆祖孫五代自1736年起到20世紀40年代（其中缺25年），對植物、候鳥和昆蟲等27種動植物進行瞭長期的觀測和記錄。這是歐洲年代最長的物候記錄。18世紀中葉，瑞典C.von林奈在《植物學哲學》(1751)中，概述瞭物候學的任務、觀測和分析方法，並設立瞭有18個點的觀測網，編制物候歷。林奈奠定瞭物候學的基礎。從19世紀90年代起，德國H.霍夫曼組織物候觀測網，選擇瞭34種植物，作為歐洲大陸中部物候觀測對象，並親自觀測瞭40年。以後，E.伊內繼續進行這一工作，並出版觀測資料。霍夫曼和伊內先後編制瞭兩幅中歐物候圖，這是最早的物候圖。美國A.D.霍普金斯於1918年提出瞭北美溫帶地區物候現象隨空間分佈的生物氣候定律。20世紀70年代美國進行瞭物候學與季節性生態系統的研究，把最新的科學技術（如電子計算機制圖、電子計算機模擬以及遙感等）應用到物候學的研究中。
在中國，現代物候學研究的奠基者是竺可楨。1931年他發表《論新月令》一文，提倡進行各地的物候觀測，制定新的月令，為農業服務。他在1934年組織建立的物候觀測網是中國現代物候觀測的開端。1962年在他的領導下，又組織建立瞭全國性的物候觀測網，進行系統的物候學研究。1963年出版《物候學》（竺可楨、宛敏渭合著）。
20世紀50年代以來，由於各國物候觀測網的擴大，物候資料更加豐富。遙感技術和電子計算機等的應用，使物候學研究在規律的探索和應用方面，都得到更大的發展。
分支學科 物候學研究生物和非生物與環境條件的相互關系，其內容涉及到許多方面，按目前的發展情況，有植物物候學、動物物候學、醫藥物候學、生態物候學和綜合物候學等。
研究方法 物候學的研究方法主要有：①建立物候觀測網、物候園，按統一的觀測方法觀測，定點觀測生物物候現象的周年變化，並與氣象觀測平行進行；②把動植物物候現象的變化與環境條件進行對比；③研究動植物受氣候等因素影響的生理機制；④野外調查，並與鄰近地區定點觀測相對比；⑤利用衛星照片分析植被的物候變化。
研究內容 物候學研究的主要內容有：①物候現象的順序性。各種生物物候現象的出現日期，雖然每年隨氣候條件變化而變化，但在同一氣候區內，如果不受局地小氣候的影響，其先後順序每年保持不變。在不同的氣候區域內，由於生物種和氣候條件的組合發生變化，物候現象的順序就會改變。物候現象的順序性是編制自然歷和預報農時的基礎。②物候現象的空間推移性。由於氣候分佈的地帶性和非地帶性，物候現象隨緯度、經度和高度的變化具有推移性特點。等物候線圖反映出這種特點。某一地區同時某一物候現象的各點的連線稱等物候線，其間隔一般為5天或10天。例如，根據中國多數物候觀測點資料分析，刺槐始花期或盛花期是中國很多地區夏季開始的物候指標。通過刺槐始花期等物候線圖(見圖)，可知刺槐始花期由南向北推移。四川盆地刺槐始花期最早，在4月10日，呼和浩特刺槐始花期在5月20日至5月25日之間，南北相差40多天。等物候線圖，可以預告作物播種、收獲日期，估計外來作物品種是否適宜，選擇適宜的作物播種期以防禦病蟲害等，還可以根據等物候線補充或校正物候觀測記錄。③氣候等因子對物候期的影響。如氣溫、積溫、濕度、日照等對動物和植物的生長發育期和活動期的影響。④物候學應用研究。例如，編制自然歷，作農時預報和蟲害預報；在無氣象記錄地區，通過物候特征獲取氣象信息，推知當地氣候；根據歷史文獻中的物候記載，研究無氣象記錄時期的氣候變化；以物候現象作指標，劃分季節和監測大氣污染等。
中國東部刺槐年平均始花期（圖中數字代表月、日）
研究動向 物候學研究已成為生態系統的分析和管理的一個方面。在物候區劃、農作物合理配置、山區土地合理利用、防止環境污染和三廢利用等方面，正進行大量物候學研究工作。除對物候現象作宏觀研究外，已經開始對植物器官內部形態的變化進行觀察研究。在研究氣象對生物物候影響方面，已開始利用人工氣候室進行實驗研究及建立氣象條件和生物物候變化的數學模式等進行研究。