商人不知有否占星术，但他们已会观察天象而定历法。在甲骨卜辞中已有日蚀、月蚀和星辰的记载，这是世界上最早的天文学的宝贵资料。日蚀和月蚀的蚀字，甲骨文写作、等形。卜辞中所记日蚀，目前已知的仅二见：癸丑贞，日夕[（有）]食……田（上甲）？（《京》3965）癸酉贞，日夕又（有）食，佳若？
癸酉贞，日夕又（有）食，非若？（《佚》374）这里的日有食与《诗经·小雅·十月之交》的朔日辛卯，日有食之同。日蚀一般都发生在白天，但也有发生在傍晚的，日夕有食，便是其证。
甲骨卜辞中又常有日有哉的记录，如云：
辛巳贞，日又，其告于父丁。（《后上》29·6）庚辰贞，日又，非祸，佳若（《粹》55）日又哉有两种解释，一如郭沫若所推测，以为哉与食，音同，盖言日蚀之事耶？①；一如陈梦家所说：（）读若识志或痣，乃指日中黑气或黑子②，后者殆非③。
甲骨卜辞中记载月蚀的比较多些，有的还记有月份，如云：
癸未卜，争贞，旬亡祸？三日乙酉，月食，闻，八月。（《甲》1289＋1749）
[癸]未卜，争贞，翌甲申，易日？之（兹）夕月食？甲（雾），不雨？[正面]
之夕月食[反面]（《丙》56）。
七日己未，庚申食。（《库》1595）
月食即月有蚀，《甲》1289＋1749乃严一萍缀合而成，其中的闻字，董作宾说：此字最初之意义，当为奏报上‘达’之闻。……月食而方国奏报以‘闻’……（即）史志中……‘史官不见，郡国以闻’之语①，甚是。因为这条卜辞意思说，八月癸未这天，史官争卜问，这一旬中有没有灾祸，三日后的乙酉傍晚，发生了月蚀。这是别人报告的，所以特别注明一个闻字。《丙编》56是一条正反面相接的卜辞，正面意谓：癸未这天占卜史官争问，第二天甲申，天阴么？这天晚上有月蚀么？其结果甲[申]有雾，没有下雨。反面的是正面的验辞，说这天晚上果然出现了月蚀。最后一条中的字，不识，可能指一种自然现象的字。这条卜辞是说，某月的第七天己未，夜空出现了，第二天庚申就出现了月蚀。
甲骨卜辞中的星字，加声旁作，其为天上星宿之象形字，甚明。卜辞有云：冬（终）夕…亦大星（《杂》120）。这个大星直到目前为止还不清楚指的是什么星。杨树达在《积微居甲文说》中说：大星者天上星大出也，又说：大星者，大也。
甲骨卜辞云：
辛未，，新星。（《前》7·14·1）这条卜辞是说，辛未这天晚上，天空出现了一颗新星。杨树达云：新星者，新也③，义不能尽解。近来有人说，新星当是天文学上所说的变星，即本来亮度不大的星，平时用肉眼看不见，但是由于它的内部起了激烈变化，亮度突然增大，用肉眼看见了它，就叫它为新星，说似可信①。此外，卜辞中又常有星（《拾》14·6）、其星（《厍》598）等记录，似乎都是星辰之星。
由于农业生产的需要，商代已经有了比较完备的历法。根据甲骨卜辞的记录可以看出，当时月有大小，大月三十天，小月二十九天，一年为十二月，因十二个大小月加起来只有354或355天，所以采用闰月来调整一年的天数，使一年中的四季变化能在一定的时间内。这个闰月，在早期卜辞中是放在应当置闰那年最后的一个月即十二月之后，所以叫十三月。这在历法上叫做年终置闰法。在晚期的卜辞中，闰月就放在应置闰那一年的某一月，如闰五月，那年当中就有两个五月，这在历法上叫做年中置闰法。这种历法，既不是根据太阳运动所测得的一年为基础的阳历，也不是以月亮圆缺为一个记日周期，即朔望月为基础的纯阴历，而是以闰（月）定四为成岁的阴阳合历。
甲骨卜辞中有云：癸丑卜贞，今岁受禾，弘吉，在八月，佳王八祀（《粹》896）。可证在帝乙、帝辛时代，岁、年、与祀三者还是有区别的。甲骨文中的岁字，作、形；年字，作形；祀字，作形。
岁字象一种有柄之半月形切割工具，其刃部上之二点，乃刃上所穿之孔，以便穿绳而将刃部紧缚于柄。古人用岁收割禾穗，又用以切割牲体，故岁之言穗，言刿②，当是岁的正解。由于以岁收割庄稼，在卜辞中就有指一年的总称，例如：今岁受年（《甲》3298）、来岁受年（《乙》6881），但其是指一年的庄稼收成好坏，不是用作记时的。年字也非记时之年，《说文》称：年，谷熟也。《谷梁传》桓公三年亦云：五谷皆熟有年也。年可能是记若干个收获季节，如云：自今十年有五，王丰（《续》1·44·5），受（有）年（《甲》3430）。甲骨卜辞中记时的年，不叫岁，也不叫年，早期卜辞中只记日月，晚期卜辞中才出现记时的年，叫作祀。这是与商王在一年中不断举行祭祀有关。我们知道，一年中，商王要根据不同的时间举行各种不同的祭祀，祭完一遍，一年的时间也就过去了，所以用祭祀的祀来代表年。这与《尔雅·释天》：夏曰岁，商曰祀，周曰年，唐虞曰载的说法是一致的。
春夏秋冬四季的分法，起于春秋时代以后，在此以前大概只有两季。甲骨文中的春字，作（楚）①形；秋字，作形②。贞，来春，不其受年（《粹》881）、戊午卜，我贞，今秋，我入商？（《后下》42·3）等辞中的春、秋两字都是一年的意思，不是四季中的春和秋。由于农业生产的需要，也有可能在商代只有春种、秋收两段时间的划分，所以就用春秋二字来代表一年的时间。
商代的记日方法是用十个天干和十二个地支字相配合来表示，即从甲配子（甲子）到癸配亥（癸亥），配完刚好是六十个。甲骨文中有一些干支表，不是卜辞，而是备用的历书，可能是当时的史官在占卜时刻查日期用的。用于支来记日的方法在商代以前就已经有了，在我国一直使用到近代。
商代的一天内的时间分段，都各有专名。
甲骨卜辞中的日和夕是相对的，日指白天，夕指天黑以后至天亮以前的黑夜。夕字，甲骨文中写作、形，和月字的形状完全一样，只有在辞例中才能区别出是夕，还是月。
旦字，甲骨文写作、、形，如云：旦不雨（《粹》702）、于翌日旦大雨（《金》381）等例。明字，甲骨文作、形，例如乙巳明雨（《乙》6664）中的明和旦一样，都是指天亮以后的时间。《说文》云：旦，明也。《淮南子·天文篇》分明为晨明，明、旦明三段时间。
旦、明以后的时间叫做大采、大食或朝。大采雨自北征（《乙》116）的采，甲骨文作、形；大食，不□（启）（《粹》999）的食与日蚀、月蚀的蚀同，作形；朝又（有）雨（《佚》292）的朝，字，甲骨文作、等形。
大采、大食、朝以后的时间叫做中日，相当于现在的正午。中日，其雨（《粹》719）的中日，甲骨文写作日。
中日以后的时间叫做昃，甲骨文作形，象太阳已经偏西，人们需要侧头去看太阳的形状。甲骨卜辞有云：昃雨自北（《合》78）、昃其雨（《明》703）。
小食，是商人下午吃饭的时间，大食、小食就是当时朝夕两餐之时。大食就是上午吃饭的时间。从中日至墉（《甲》547）、昃至墉（），不雨，中日至昃，其雨？《掇一》394）、墉至昏，不雨？（《粹》751）等辞例看来，可以知道中日，昃、墉、昏是先后为序的。墉又者作墉或。墉是相当于黄昏前的时间。
小食以后的时间叫做小采或昏、莫（暮）。今日小采，允大雨（《佚》276）中的小采与大采相对，大采为朝，小采为夕。今日辛，至昏雨（《宁》1·70）的昏字，甲骨文作形，昏在墉之后，墉在昃之后，可知昏为昏夜。旦、昏是相对的，旦是日出，昏是日入。其莫（暮）不其雨（《粹》695）的莫即暮，甲骨文作、形，象日入于草莽之中，朝莫相对，朝在天明之后，莫与昏相当。小采昏、莫都是指的日落黄昏时节。这与《国语》，《鲁语》中的大采朝日，……（小）采夕月的记载是一致的。
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