先秦时期，古人以"岁"来表示寒暑交替，《易·系辞》：寒暑相推而岁成。古人认为十二月为宇宙运转的规律法则，如《文子·自然》："十二月运行，周而复始。"意思是天地转了一圈又一圈，一次又一次地循环。
每一岁周期斗柄旋转依次指向"十二辰"，称为"十二月建"（或"十二月令"）。十二月建是依据二十四节气而来的节气月，配数字与十二地支，十二月建分别为：正月建寅、二月建卯…十一月建子、十二月建丑。
到了汉武帝时期，"二十四节气"被纳入《太初历》作为指导黄河流域农事的历法补充。
采用圭表测影（"平均时间法"）在黄河流域测出日短至（白昼最短）这天作为冬至日，以冬至日为"二十四节气"的起点，将冬至到下一个冬至之间的时间段（约365日）也就是岁实（回归年），分割为24段（每段15日），每两个节气之间的天数平均。
将冬至与下一个冬至之间的日期平均分成十二等分，称为"中气"，再把相邻"中气"之间的时间等分，称为"节气"。平均每月有一个"中气"与一个"节气"，统称为"二十四节气"。依次为：冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨……立冬、小雪、大雪。"平均时间法"划分节气，以冬至日作为起点，始于冬至，终于大雪。
现行的"二十四节气"来自于三百多年前订立的依据太阳黄经度数划分的方法，自1645年起沿用至今。"二十四节气"反映了太阳周年视运动，所以"二十四节气"在公历的日期是相对固定的，二者前后不差1－2日。二十四节气的公历日期每年大致相同：上半年在6日、21日前后，下半年在8日、23日前后。
处暑节气，单单用气温开始走低来描述是不够的。气温走低仅是其中的一个现象。处暑期间，真正进入秋季的只是东北和西北地区。每当大气中有暖湿气流输送时，往往形成一场像样的秋雨。每每风雨过后，特别是下雨过后，人们会感到较明显的降温。
故有："一场秋雨(风)一场寒"之说。北方南部的江淮地区，还有可能出现较大的降水过程。南方地区，刚刚感受一丝秋凉的人们，往往在处暑尾声，再次感受高温天气，这就是名副其实的"秋老虎"。
处暑是我国西部地区秋季的一种特殊的天气现象。处暑节气处在短期回热天气(秋老虎)期内，"秋老虎"一般发生在公历8月~9月之间，每年秋老虎的时间长短不一，总体来说持续半个月到二个月不等。尤其是南方此节气内还是夏暑之时，同时由于台风雨季节渐去了，气温更酷热。秋后的"金气"就是凉气，却被压在土里面，也就代表着今年的处暑节气会比较热。
处暑不过午
俗语说"冷在三九，热在三伏"，三伏天的到来也意味着一年中最热的天气来临。
我认为，立秋处暑后，天气大概率会热到白露节气时，而这段时间大致间隔了2个节气，因此，立秋节气到来，对于华北以及黄淮地区来说，今年估计还要热30多天。从气象学上来看，白露节气的到来，才会将凉爽的秋天拉开帷幕。由于我国南北跨度比较大，气温差异也很明显，每个地区入秋的时间都有不同。
北方，一般在白露节气后便已经入秋，天气由闷热转为凉爽，马上就要迎来收获的季节。南方，入秋的时间则要相对晚一些，一般在寒露节气后才会入秋。有些地区则要推迟到霜降节气后才能入秋，所以北方一般在白露后天气就会变得凉爽起来，南方则还要再热将近一个月的时间才能真正地告别暑气。
俗语"处暑十八盆，白露勿露身"，"喝了白露水，蚊子就蹬腿"，"白露秋分夜，一夜凉一夜"，处暑节气后天气依然很热，蚊子也最猖狂，但是到了白露和秋分这两个节气后，气温每天都会下降，人们会明显的感觉出来一夜比一夜更凉一些。处暑不出伏
暑气至此而止。不过这是个慢慢转变的过程。它的气候特点是昼夜温差大，早晚凉中午热。今年处暑有独特之处，像"处暑出伏前"，炎热天数减少可能影响农作物生长。"处暑在月中"，天气或许会冷热适中。"处暑过了午"，很快就会凉爽。
处暑的三候也和自然变化息息相关。一候鹰祭鸟，老鹰开始储备冬粮；二候天地始肃，草木开始凋零；三候禾登，农作物成熟。古人的这些观察总结真的很智慧。