研究植物的生长荣枯、动物的季节活动等物候现象，分析了解自然界动植物和环境条件的周期变化的相互以及自然季节变化规律的科学。
物候现象非常广泛，大自然中，那些受环境（气候、水文、土壤）影响出现的、以年为周期的自然现象，都属于物候现象。包括三方面：（1）植物物候，又称为作物物候，如各种植物发芽、展叶、开花、叶变色、落叶等现象，农作物生育期中的物候现象。（2）动物物候，如候鸟、昆虫及其他动物的迁徙、初鸣、终鸣、冬眠等现象。（3）各种水文、气象现象，如初霜、终霜、结冰、消融、初雪、终雪等自然现象。
物候学的研究对象是考察物候现象的南北差异、东西差异、垂直方向上的差异以及物候现象的古今差异。从时间和空间的分布阐述气候变化与动植物的相互关系，从中发现规律，并利用这些规律，研究大自然的变化规律和指导生产活动。如以物候现象进行四季划分，以自然历预告农时等。作自然地理区划时，也要以物候作依据。
中国早在3000年前的西周初期，就有讲述物候的专著《夏小正》。战国时代的《吕氏春秋》、前汉的《汜胜之书》、后汉的《回民月令》、北魏的《齐民要术》等书，都讲到播种、耕耘、收获等田间操作的适宜时期，多数以自然界的物候为对照标准。近代的物的物候学由中国著名科学家竺可桢创导。在1931年的《论新月令》一文中，竺可桢总结了中国古代物候方面的成就，倡议用新方法开展物候观测。1961年，建立全国物候观测网，制定物候观测方法。1968年，出版《物候学》一书。1973年，竺可桢的著名论文《中国近五千年来气候变迁的初步研究》应用物候学方法，分析气候的变迁，在国内外引起强烈反响。
物候学在国外起源较早，欧洲在希腊时代，雅典人制订出包括一年物候的农历。日本从公元812年开始，记载樱花开花日期，迄今已有1100年历史。世界上物候工作开展较好的国家是日本、德国、美国和苏联。
