对于人类发展的史前阶段，探讨这一点是比较困难的。前人留下的是“果”，而“因”本身只能靠我们去推测。由目前的资料可以推测到，至少有3个方面的原因，导致人们去认识时间，并不断地推动这一认识向前发展和深化。
首先是生存的需要。远古时代，人们过着原始群居的渔猎游牧生活，使用最简陋的工具，靠采集和渔猎获取食物，藉以延续自己的生存。在顺利情况下，每天所得食物尚能勉强果腹；遇上不虞灾祸，就只好忍饥挨饿。为了遮风避雨，他们往往把森林、洞穴等天然场所作为固定的住地，“日出而作，日人而息”。出于这种生存斗争的需要，这个时期的人类不得不对由太阳东升西落所引起的时间变化有最粗浅的了解和熟悉。例如，什么时候出发，到多远的地方去采猎，才能在日落前赶回住所。日落之前回不到居住的洞穴，对于他们是很危险的。可以推想，这就是人类认识昼夜交替和白昼长短的开始。当然，这时的认识是十分肤浅的，甚至可以说并不比某些动物的认识高明多少。因为这个时期的人，活动范围狭窄，大脑的抽象思维和判断能力也很差。
第二是发展生产的需要。随着生产的发展，以采集渔猎为生的原始人类逐步过渡到农业社会。在农牧业生产中，作物的播种、耕耘、收获、贮藏，都要同季节变化密切配合。安排随时可以得到好收成，稍有差错就会造成歉收。如果说原始群居社会离不开“日”这个概念的话，那么对于农业社会来说，就不能没有月份、季节和年的知识。古人最初是根据草木枯荣、鸟兽出没等物候现象来确定月份和季节，并藉以指导农牧业生产。物候变化与自然环境的变迁一次又一次重复地印人人的脑海，天象的循环变化同样留给人们以深刻的印象。它们之间的相依关系无疑将为人们逐渐了解。于是，通过观察日月星辰的运动变化来确定这些比日更长的时间单位(月、季节和年)就是很自然的事了。
第三是建立唯物主义宇宙观的需要。前面已经说过，时间问题是人类认识宇宙的两个基本组成部分(另一个是空间)之一。就是说，它是人们世界观的主要内容。既是世界观问题，就有唯心和唯物之分。自从人类社会产生阶级以后，统治阶级总是在时间和空间的问题上编造种种荒诞怪论，借以欺骗人民，达到巩固其统治的目的。而一切对自然现象进行客观研究的人，尽管他们不是自觉地站在唯物主义的立场上，但都承认时间的客观实在性，能够按照事物的本来面目去认识事物。因此，从某种意义上说，科学的时间认识，是在同唯心主义(宗教迷信)的斗争中建立起来的。这是科学发展史上很重要的一个阶段。同天文学、生物学、地质学、人类学等等比较古老的科学认识一样，科学的时间认识也是在一片有害的丛林——巫术和迷信的丛林——中发芽成长的，而这片有害的丛林对于认识的幼苗又总是一再加以摧残，不让它成长。这就是科学发展史向人们展现的历史事实。