文獻記載黃帝時代有十二地支，與白羊、金牛、雙子、巨蟹等十二星座有關。最早的十二地支和十二星座都代表了每年十二個不同的月份和節日。殷商時期發明了A、B、C、D等十種文字。後來學命理的人稱之為天幹，與地支結合使用，如甲子、娥冤等，用來計算年、月、日、時。
相傳，用十二種動物代替十二地支來代表十二個月的季節，是漢代東方朔的傑作。東漢王充所著《論衡》中有明確的《燕都篇》記載。他提到了十二種動物的名字。按生肖計算年份也始於東漢。趙翼的《清代魚雨考證》也指出了這壹史實。至於為什麽選擇十二種動物作為符號，最早可能與圖騰有關。在古代，所有的部落都會選擇壹種他們特別害怕或者喜愛的動物，並以它的圖案作為自己部落的標誌。宋代洪勛的《楊顧漫全》和明代郎英的《七修抄本》都對此進行了說明。此外，佛經《大吉經》記載了十二生肖依次行進的故事，但有獅子而無老虎。所以有人認為十二生肖是從古印度傳入中國的，老虎取代獅子可能與中原不產獅子有關。
也有人認為十二生肖最早出現在寫作的時候。壹晝夜是二十四小時，古代天文學家把壹晝夜分為十二小時。同時，他們觀看天象時，根據十二種動物的生活習性和活動情況來確定生肖。晚上十壹點到第二天淩晨壹點，是老鼠在夜深人靜時活動的時間，被稱為“老鼠”。淩晨1點到3點，很難看。牛習慣晚上吃草，農民經常深夜起來餵，所以被稱為“醜牛”。從淩晨三點到五點，它屬於印石。這個時候，白天臥，晚上走的老虎最兇猛。古人常在此時聽到虎嘯，故稱“銀虎”。從早上五點到七點，是石矛。天剛亮，兔子就離巢，喜歡吃帶晨露的草，所以叫“毛兔”。早上七點到九點，是壹天中的時間。這個時候壹般容易起霧。據說龍喜在雲端飛翔，值旭日東升，故稱“辰龍”。上午9點到11點，是第四次。霧散了，陽光明媚，蛇出洞覓食，假裝“蛇”。十壹點到中午壹點，是中午。在古代，野馬是不被人類馴服的。每當中午，它們就尖叫著跑來跑去，所以被稱為“午馬”。下午壹點到三點，不合時宜。有的地方稱之為“羊出坡”，意思是這是放羊的好時機，所以叫“未央”。下午三點到五點，是申請時間。太陽西下，此時猴子喜啼叫，故稱“申猴”。下午五點到七點，是酉時。太陽落山時，雞在窩前打轉，故稱“酉雞”。晚上7點到9點，是悲傷的時候。辛苦工作壹天後，我閂上門，準備休息。狗趴在門前守護。壹有動靜，就汪汪大叫，所以叫“狗”。晚上9點到11點，是石海。夜深人靜時能聽到豬拱的聲音，故稱“海豬”。就這樣，壹天中的時間是用動物來安排的:老鼠、醜牛、銀虎、毛兔、陳龍、四叔、午馬、羊、猴、酉雞、狗、海豬。後來，人們用這種方法來確定年份，黃道十二宮就出現了。
還有類似的說法，十二個動物配十二個小時。據說天地在生命之初就形成了，沒有縫隙，所以氣體無法逃逸，物質無法利用。被老鼠咬了，氣體逸出，物質可以利用。鼠有開天體的神力，幼時屬鼠。老鼠打開了天地的縫隙，牛出來種地，小醜就屬於牛了。傳說人生於陰，“陰”字有敬畏之意。古時候人最怕老虎，所以殷是老虎。石矛已經進入清晨，但太陽還沒有出來。是月亮照亮了地球，而月宮裏唯壹的動物是“玉兔”，所以石矛是壹只兔子。傳說是龍族下雨的時候，這個時候自然屬於龍族。蛇擅長用草來隱藏自己的行蹤。據說它們小時候不在人走的路上遊泳，不會傷人，所以屬於蛇。中午陽氣達到極限，陰氣剛要產生，馬無地不能跑。屬陰獸，所以午時屬馬。傳說羊吃不合時宜的草，不影響草的再生，不合時宜就歸羊。申有“伸”的意思，猴最擅長伸、彎、爬，所以申是猴。這時候雞開始回巢，這時候就是雞了。天快黑的時候，狗狗就開始“工作”，看家護院。此時，它屬於狗。夜晚的時候，萬物寂靜，世界混沌，而豬和天地混沌壹樣，除了“吃”什麽都不知道，所以石海自然屬於豬。