中國古代很早就認識到木星約十二年運行一周天。人們把周天分為十二分，稱為十二次，木星每年行經一次，就用木星所在星次來紀年。因此，木星被稱為歲星，這種紀年法被稱為歲星紀年法。此法的起源年代還不清楚，但在春秋、戰國之交很盛行。因為當時諸侯割據，各國都用本國年號紀年，歲星紀年可以避免混亂和便於人民交往。《左傳》、《國語》中所載“歲在星紀”、“歲在析木”等大量記錄，就是用的歲星紀年法。
除瞭十二次之外，天上又有十二辰的分劃(用子、、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支來稱呼)。它的計量方向和歲星運行的方向相反，即自東向西。由於十二地支的順序為當時人們所熟知，因此，人們又設想有個天體，它的運行速度也是十二年一周天，但運行方向是循十二辰的方向。這個假想的天體稱為太歲。當歲星和太歲的初始位置關系規定後，就可以從任何一年歲星的位置推出太歲所在的辰，因而就能以十二辰的順序來紀年。當時又對太歲所在的子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二個年，給以相應的專名，依次是:困敦、赤奮若、攝提格、單閼、執徐、大荒落、敦牂、協洽、涒灘、作噩、閹茂、大淵獻。如《漢書·律歷志》有：漢高祖元年“歲在大棣（鶉首），名曰敦牂，太歲在午”的記載。有瞭地支關系，再配上天幹，就與幹支順序相聯。在歲星紀年中，對甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十個年也給以專名，依次為：閼逢、旃蒙、柔兆、強圉、著雍、屠維、上章、重光、玄黓、昭陽。這樣，甲寅年可寫為閼逢攝提格，餘類推。這些歲名在不同的古書中有不同的寫法。上面所列的是《爾雅·釋天》所載的通用寫法。
歲星實際約11.86年運行一周。過八十多年，歲星實際位置將超過理想計算位置一次。歲星紀年法用久之後，就與實際天象不符。於是，必須改革歷法，調整歲星和太歲的位置。因此，當時各種歷法的歲星紀年法是有出入的。漢太初以後，歲星紀年法與後世的幹支紀年法相連接，從太初上溯至秦統一中國時，歲星紀年比幹支紀年落後一辰，上溯至戰國時期則落後二辰。西漢末劉歆提出歲星每144年超一次的算法，但實際上未在紀年法中應用。東漢改用《四分歷》時，廢止瞭歲星紀年法，沿用幹支紀年法。