史载文献最早提到生肖的记录，是动物与地支的关连。源自东汉王充（西元27-97年）在西元1世纪期间所著《论衡》中提出。
正式使用生肖在人身上的记录，最早在中国南北朝时期的北周。例如《周书·列传第三》中，记载了宇文护的母亲写给他的一封信。信中说：“昔在武川镇生汝兄弟，大者属鼠，次者属兔，汝
十二生肖身属蛇”。一些中国西部、漠北的国家如黠戛斯、吐蕃、大蒙古国等则以生肖纪年，例如《唐书》中记载：“黠戛斯以十二物纪年，如岁在寅，则曰虎年”。《宋史．吐蕃传》记载说，吐蕃首领在叙事时，以物纪年，所谓“道旧事则数十二辰属日，兔年如此，马年如此”。《蒙古秘史》：“兔儿年，斡歌歹出征金国，派出者别为先锋，击败金军，杀得金军积尸如烂木堆”，也说明大蒙古国是采用兔儿年、马儿年等动物纪年。[1]
当时的中原地区仍然只以天干地支纪年，在双方的文化交流下，两种纪年法相互融和，形成现在的12生肖。这个学说被清朝赵翼所提出，他在《陔余丛考》中指出：“盖北俗初无所谓子丑寅卯之十二辰，但以鼠牛虎兔之类分纪岁时，浸寻流传于中国，遂相沿不废耳。”
在早期提到12生肖的文献中与现今版本略有不同，例如龙不存在，其位置由虫代替。
一是民间传说故事中的生肖排列
汉族民间故事说：当年轩辕 黄帝要选十二动物担任宫廷卫士，猫托老鼠报名，老鼠给忘了，结果猫没有选上，从此与鼠结下冤家。大象也来参赛，被老鼠钻进鼻子，给赶跑了，其余的动物，原本推牛为首，老鼠却窜到牛背上，猪也跟着起哄 ，于是老鼠排第一，猪排最后。虎和龙不服，被封为山中之王和海中之王，排在鼠和牛的后面。兔子又不服，和龙赛跑，结果排在了龙的前面。狗又不平，一气之下咬了兔子，为此被罚在了倒数第二。蛇、马、羊、猴、鸡也经过一番较量，一一排定了位置，最后形成了鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪的顺序。传说故事虽不是对问题的科学解释 ，但它却体现了人们希望对十二生肖的选择做出解释的愿望。[2]
二是中国古代学者从古代昼夜十二时辰的角度解说地支和肖兽的配属关系
清代刘献《广阳杂记》引李长卿《松霞馆赘言》：
“子何以属鼠也？曰：天开于子，不耗则其气不开。鼠，耗虫也。于是夜尚未央，正鼠得令之候，故子属鼠。
地辟于丑，而牛则开地之物也，故丑属牛。
人生于寅，有生则有杀。杀人者，虎也，又寅者，畏也。可畏莫若虎，故寅属虎。
犯者，日出之候。日本离体，而中月之卦，正群龙行雨之时，故辰属龙。
巳者，四月之卦，于时草茂，而蛇得其所。又，巳时蛇不上道，故属蛇。
午者，阳极而一阴甫生。马者，至健而不离地，阴类也，故午属马。
羊啮未时之草而茁，故未属羊。
申时，日落而猿啼，且伸臂也，譬之气数，将乱则狂作横行，故申属猴。
月出之时，月本坎体，中含金鸡之精，故本属鸡。
亥时，猪则饮食之外无一所知，故亥属猪。”
三是按中国人信阴阳的观念，将十二种动物分为阴阳两类，动物的阴与阳是按动物足趾的奇偶参差排定的
十二生肖之鼠 动物的前后左右足趾数一般是相同的，而鼠独是前足四，后足五，奇偶同体 ，物以稀为贵，当然排在第一，其后是牛，四趾(偶)；虎，五趾(奇)；兔，四趾(偶)；龙， 五趾(奇)；蛇，无趾(同偶)；马，一趾(奇)；羊，四趾(偶)；猴，五趾(奇)；鸡，四趾(偶) ；狗，五趾(奇)；猪，四趾(偶)。
持这种说法的是宋人洪巽，明代学者郎瑛在其基础上进行 了归类，在其所著的《七修类稿·十二生肖》中提出“地支在下”，因此别阴阳当看足趾数目。鼠前是四爪，偶数为阴，后足五爪，奇数为阳。子时的前半部分为昨夜之阴，后半部 分为今日之阳，正好用鼠来象征子。牛、羊、猪蹄分，鸡四爪，再加上兔缺唇且四爪，蛇舌分，六者均应合偶数，属阴，占了六项地支。虎五爪，猴、狗也五爪，马蹄圆而不分，六者均为奇数，属阳，连同属阳的鼠，占了另外六项地支。郎瑛的归类法，是借洪巽的分类法， 二者大同小异。
十二生肖之牛 以上三种解释分别从不同角度来解释生肖的排列，民间有关生肖动物排列的传说故事非常丰富，这些传说故事的流传一方面丰富了生肖的内容，另一方面又促进了生肖文化的传承与发展。将十二种生肖动物分为阴阳两类，将其纳入中国人五行信仰的观念之中，目的是将属相与人生仪礼相关连，将阴阳、五行与生肖对应起来，从而解释其它有关的人生文化现象。
另一种说法，十二生肖的选用与排列，是根据动物每天的活动时间确定的。
|我国至少从汉代开始，便已经根据太阳升起的时间，将一昼夜区分为十二个时辰并采用十二地支计时法来记录这十二时辰（大时），每个时辰相当于两个小时，这样一昼夜便是现在所称的二十四小时。
夜晚十一时到凌晨一时是子时，此时老鼠最为活跃。
凌晨一时到三时，是丑时，牛正在反刍。据说也是牛开始耕田的时刻。
三时到五时，是寅时，此时老虎到处游荡觅食，最为凶猛。
五时到七时，为犯时，这时太阳尚未升起，月亮还挂在天上，此时玉兔捣药正忙。人间的兔子也开始出来觅食。
上午七时到九时，为辰时，这正是神龙行雨的好时光。
九时到十一时，为巳时，蛇开始活跃起来。
上午十一时到下午一时，阳气正盛，为午时，正是天马行空的时候。
下午一时到三时，是未时，羊在这时吃草，会长得更壮。
下午三时到五时，为申时，这时猴子活跃起来
五时到七时，为酉时，夜幕降临，鸡开始归窝。
晚上七时到九时，为戌时，狗开始守夜。
晚上九时到十一时，为亥时，此时万籁俱寂，猪正在鼾睡。
关于十二生肖的排列，还有各种传说，这类故事，或似开心解闷的笑谈，或似贬恶扬善的寓言，文学成分较浓。但是，生肖座次的排定，决非一朝一夕，也不是一代人所能完成的。最初未必就是一次提名十二种，也许只有四五个，也许曾有过超额的局面，后来优胜劣汰，定额定员并定位了，一直传至今日
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