在《周易》中，天干被廣泛應用，如《革》卦的“己日乃孚”；《蠱》卦的“先甲三日，后甲三日”；《歸妹》卦的“帝乙歸妹”；《巽》卦九五爻的“先庚三日，后庚三日”等；在安陽的殷墟中可以看出，至少在商代，用天干起名就已經被廣泛使用，如武丁等。夏歷就已經把十二地支用于十二個月進行記時。用天干地支記錄年、月、日、時，用天干地支制定歷法則是人類，尤其是中華民族的一大創造。因此學習《易經》，必須對天干地支理論有所了解。
天干，即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
地支，即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
天干地支已經包含了十進制、十二進制、奇偶數、陰陽、四季、四方、五行等許多信息。
天干十個數，地支十二個數，表明我國古代就有了十進制和十二進制的概念。
天干甲、丙、戊、庚、壬，代表一、三、五、七、九這五個奇數；
天干乙、丁、己、辛、癸，代表二、四、六、八、十這五個偶數。
處于奇數位置的甲、丙、戊、庚、壬為陽；處于偶數位置的乙、丁、己、辛、癸為陰。
同樣，在地支中，處于奇數位置的子、寅、辰、午、申、戌為陽；處于偶數位置的丑、卯、巳、未、酉、亥為陰。
天干甲、乙代表東方、春季、木；丙、丁代表南方、夏季、火；庚、辛代表西方、秋季、金；壬、癸代表北方、冬季、水；戊己代表中央土。
同樣，地支中的寅、卯代表春季正月、二月，木；巳、午代表夏季四月、五月，火；申、酉代表秋季七月、八月、金；亥、子代表冬季十月、十一月、水；丑、辰、未、戌代表四季中最后一個月、土，其中辰代表春季三月土、未代表夏季六月土、戌代表秋季九月土、丑代表冬季十二月土。辰、戌為陽土，丑、未為陰土。
天干地支在我國傳統文化中的一個重要的作用就是紀年，包括月、日、時。這種紀年方法一直沿用到現在，比如2010年就是傳統農歷的庚寅年。
在紀歲方面，人們又創造了十二生肖屬相。十二地支和十二屬相搭配，即子鼠、丑牛、寅虎、卯兔、辰龍、巳蛇、午馬、未羊、申猴、酉雞、戌狗、亥豬，形成了我國特有的紀年方式，比如2010年是庚寅年，也稱為牛年。由于庚在五行中代表金，所以在藏歷紀年中，2010年也稱為金虎年。有些人對傳統文化不了解，不管天干是什么，從吉祥方面考慮，把每一年都稱為金牛、金雞、金龍等是不對的。比如1981年是辛酉年，稱為金雞是對的，但把1993年癸酉年也稱為金雞年則是不正確的，癸為水，按藏歷1993年應該是水雞年。我國是多民族國家，藏族是我國多民族中的一個重要部分，在紀年表述時，也要尊重少數民族地區的表述方式。
十二地支計時和現在的二十四小時相對應，有一個小時的時間差，比如1日的晚上11時到2日的1時，為2日的子時；1時至3時為丑時，3時至5時為寅時；5時至7時為卯時；7時至9時為辰時；9時至11時為巳時；11時至下午1時為午時；下午1時至3時為未時；下午3時至5時為申時；下午5時至7時為酉時；下午7時至9時為戌時；晚上9時至11時為亥時。所以在日常用語中有子夜或正當午時的說法。
天干和地支的對應方法是，從甲子開始，每十年、十月或十天為一旬，比如，第一旬或甲子旬：
在甲子旬中地支戌、亥沒有對應任何天干，為輪空，稱為甲子旬中戌、亥空。
第二旬為：
第二旬為甲戌旬，甲戌旬中申、酉輪空，稱為甲戌旬中申、酉空。
依此類推，第三旬為甲申旬，第四旬為甲午旬，第五旬為甲辰旬，第六旬為甲寅旬，即：
甲寅旬中地支子、丑輪空，稱為甲寅旬中子、丑空。
依此對應排列，到第七旬又是甲子旬。因此剛好六旬為一個循環，如果是紀年，就是六十年一個循環。
1944年為甲申年，郭沫若同志為了告誡全黨吸取李自成失敗的教訓，寫了一篇文章《甲申三百年祭》，因為李自成失敗是1644年。
1894年為甲午年，中日之間發生了一場戰爭，這場戰爭被稱為中日“甲午戰爭”。
在中華傳統文化中，中國人習慣上還有一個年命的說法，即按照五行，把每一年納入到五行當中去，確定這一年的屬性。每一種五行，又分別與一種物質相對應。把五行納入到年份中去，并賦予不同的物質，有一個固定的安排模式。即：
甲子乙丑海中金； 丙寅丁卯爐中火；戊辰己巳大林木； 庚午辛未路旁土；壬申癸酉劍鋒金。
甲戌乙亥山頭火； 丙子丁丑澗下水； 戊寅己卯城墻土；庚辰辛巳白蠟金；壬午癸未楊柳木。
甲申乙酉泉中水； 丙戌丁亥屋上土； 戊子己丑霹靂火；庚寅辛卯松柏木；壬辰癸巳長流水。
甲午乙未沙中金； 丙申丁酉山下火； 戊戌己亥平地木；庚子辛丑壁上土；壬寅癸卯金箔金。
甲辰乙巳佛燈火； 丙午丁未天河水； 戊申己酉大驛土；庚戌辛亥釵釧金；壬子癸丑桑柘木。
甲寅乙卯大溪水； 丙辰丁巳沙中金； 戊午己未天上火；庚申辛酉石榴木；壬戌癸亥大海水。
如甲子年，是海中金，這一年出生的人就是海中金命。
這種安排方法雖然有些牽強，有唯心主義之嫌，但年命之說畢竟是我國延續到現在的傳統文化的組成部分，也有一定的生命力，不能簡單地加以否定。要讀懂《易經》，就必須對這些傳統文化知識有所了解。
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