कालगणनेसाठी माणूस प्राचीनकाळापासून चंद्रसूर्यावर अवलंबून राहिला आहे. या दोन ग्रहांच्या बाबतीत होणाऱ्या ठळक आणि नियमित घटनांचा वापर आपण कालगणना करण्यासाठी वापरतो. दिवस मोजण्यासाठी सूर्योदय-सूर्यास्तांचा वापर होतो. महिने मोजण्यासाठी पौर्णिमा आणि अमावास्यांचा वापर होतो, सूर्याच्या उत्तरायण आणि दक्षिणायनाचा वापर वर्षे मोजण्यासाठी करतो. परंतु यांचा एकमेकांत ताळमेळ घालताना थोडी तडजोड करावी लागते, दिन, मास आणि वर्षे हे काळ एकमेकांचे चपखल गुणाकारात बसत नाहीत. दोन पौर्णिमांमध्ये किंवा दोन अमावास्यांमध्ये किती सूर्योदय आणि सूर्यास्त बसतात याचे उत्तर पूर्णांकात येत नाही, तसेच सूर्याच्या दोन उत्तरायणांत किती पौर्णिमा किंवा अमावास्या होतात हे ही पूर्णांकातले उत्तर नव्हे.
दिवसरात्र आणि चांद्रमास यांचा मेळ घालण्यासाठी आपण तिथींचा वापर करतो. चंद्र-सूर्यामधील अंशात्मक अंतराला बाराने भागले असता एक तिथी होते, अशा तीस तिथी दोन पौर्णिमांमध्ये असतात. साधारणपणे दर सूर्योदयाला तिथी बदलत असल्याने, एका तिथीचा काळ हा एका सौरदिनाइतका असतो. काहीवेळा एखादी तिथी दोन सूर्योदय व्यापून टाकते, तिला वृद्धितिथी म्हणतात. काहीवेळा एखादी तिथी एका सूर्योदयानंतर सुरू होऊन त्यालगतच्या सूर्योदयाआधीच संपते, तिला क्षयतिथी म्हणतात. हे अपवाद सोडले तर तिथींचा वापर करून आपण चांद्रमास आणि सौरदिन यांचा ताळमेळ घालतो. तिथी ओळखण्यासाठी सरळसरळ अंकांचा वापर करतात. अमावास्या किंवा पौर्णिमेनंतरची पहिली तिथी प्रतिपदा किंवा प्रथमा, नंतरची द्वितीया, नंतर क्रमाने तृतीया, चतुर्थी वगैरे तिथी येतात.
चांद्रमास आणि सौरवर्ष यांचा ताळमेळ आपण सौरमासांचा वापर करून घालतो. चांद्रमासांची नावे मात्र अंकांचा वापर करून केलेली नाहीत. त्यासाठी आपण नक्षत्रांचा वापर करतो. २७ नक्षत्रांपैकी चित्रा (चैत्र), विशाखा (वैशाख), ज्येष्ठा (ज्येष्ठ), पूर्वा/उत्तराषाढा (आषाढ), श्रवण (श्रावण), पूर्वा/उत्तराभाद्रपदा (भाद्रपद), अश्विनी (अश्विन), कृत्तिका (कार्तिक), मृगशीर्ष (मार्गशीर्ष), पुष्य (पौष), मघा (माघ) आणि पूर्वा/उत्तराफाल्गुनी (फाल्गुन) या नक्षत्रांचा वापर महिन्यांच्या नावासाठी करतात (कंसात महिन्यांची नावेही लिहिली आहेत.). पौर्णिमेच्या वेळी चंद्र ज्या नक्षत्राजवळ असेल त्या नक्षत्राच्या नावाने, त्या पौर्णिमेच्या लगतच्या दोन अमावास्यांमधील मास ओळखला जातो. उदा. ज्या पौर्णिमेच्या वेळी चंद्र जेव्हा चित्रा नक्षत्राजवळ असतो, त्या पौर्णिमेच्या लगतच्या अमावास्यांमधील काळ चैत्र महिन्याचा असतो. साधारणपणे असे बारा चांद्रमास उत्तरायण आणि दक्षिणायन मिळून असतात. उत्तरायण आणि दक्षिणायन मिळून होणाऱ्या एका सौरवर्षात साधारणपणे बारा चांद्रमास असतात, आणि या काळात सूर्याची सर्व बारा राशींमधून एक चक्कर पूर्ण होते. म्हणजेच साधारणपणे एका चांद्रमासाचा काळ हा सूर्याला एका राशीतील भ्रमणाइतका असतो. सूर्याच्या एखाद्या राशीतील भ्रमणाला संक्रांत असे म्हणतात. अशा बारा संक्रांती एका सौरवर्षात होतात. साधारणपणे एका चांद्रमासात एक संक्रांत येते. काहीवेळा एका चांद्रमासात दोन संक्रांती येतात, त्याला क्षयमास म्हणतात. काहीवेळा पूर्ण चांद्रमासात एकही संक्रांत येत नाही, त्याला अधिकमास म्हणतात.
महिना कधी सुरु व्हावा यात फारसे वाद आढळत नाहीत. अमावास्येनंतर चंद्र पुन्हा दिसायला लागतो, हा चांद्रमास सुरू होण्यासाठी उत्तम संकेत असल्याने बहुतेक कालनिर्णयांच्या पद्धतीत अमावास्येनंतरच्या दुसऱ्या दिवशी चांद्रमास सुरु होतो. काही कालगणनांमध्ये पौर्णिमेनंतरच्या प्रतिपदेलाही चांद्रमास सुरु करतात. चांद्रमास सुरु होण्याच्या या दोनच पद्धती प्रचलित आहेत. परंतु वर्ष कधी सुरु करावे यात मात्र फार मतभेद आहेत. सूर्याच्या भ्रमणात वसंतसंपात (vernal equinox) म्हणजे उत्तरायणातील दिवसरात्रीमान एकसारखे असण्याची वेळ, उत्तरायण संपून दक्षिणायन सुरु होते ती वेळ (summer solstice), शरदसंपात (autumnal equinox) म्हणजे दक्षिणायनातील दिवसरात्रीमान एकसारखे असण्याची वेळ आणि दक्षिणायन संपून उत्तरायण सुरू होण्याची वेळ (winder solstice) हे महत्त्वाचे बिंदू आहेत. ते क्रमश: सायन मेष, कर्क, तूळ आणि मकर संक्रांतींशी संबंधित आहेत. साधारणपणे यातील एका बिंदूपासून सौरवर्षाची सुरुवात करण्याचा प्रघात आहे. भारतात किंवा उत्तरध्रुवावरील बहुतेक ठिकाणी वसंतसंपाताच्यावेळी पानगळ संपून नवी पालवी यायला सुरुवात होते. अमावास्येनंतरच्या प्रतिपदेला जसा चंद्र दिसायला सुरुवात होते हे शुभ मानले जाते, तसेच वसंतागम निसर्गातील या बदलामुळे शुभ मानला जातो. या कारणाने बहुतेक ठिकाणी सौर वर्षाची सुरुवात वसंतसंपातापासून मानतात.
मात्र वसंतसंपाताच्या वेळी अमावास्या होऊन नवा चांद्रमास सुरु होईलच असे नक्की नसते. वसंतसंपाताच्यावेळी चालू असलेल्या चांद्रमासातील कुठलीही तिथी तेव्हा चालू असू शकते. त्यामुळे चांद्रवर्ष आणि सौरवर्ष हे एकावेळी सुरु होत नाही. परंतु दिवसरात्रींचे चक्र आणि चांद्रमास यांचा मेळ जसा पौर्णिमा-अमावास्येचा वापर करून करतात, तासाच चांद्रमास आणि सौरवर्ष यांचाही मेळ पौर्णिमा/अमावास्येचा वापर करूनच करतात. अमावास्या पौर्णिमा या फारच ठळक घटना आहेत, त्यांचा अगदी सामान्य जनांनासुद्धा बोध होतो. परंतु वसंतसंपात, शरदसंपात, दक्षिणायन अथवा उत्तरायणाची समाप्ती या त्या मानाने सूक्ष्म घटना आहेत. त्यांचा सामान्य जनांना बोध होईलच असे नाही. त्यामुळे या विशिष्ट बिंदूच्या जवळच्या पौर्णिमा अमावास्येचा उपयोग नव्या वर्षाची सुरुवात करण्यास करतात. वसंतसंपाताच्या वेळी जो चांद्रमास चालू होतो तो चांद्रवर्षाचा पहिला मास समजतात. सध्या वसंतसंपताच्या सुमारास चैत्र हा चांद्रमास सुरु होतो, त्यामुळे चैत्राच्या शुक्लप्रतिपदेला नवे संवत्सर सुरु होते. हाच गुढीपाडवा होय. नव्या चांद्रवर्षाची किंवा संवत्सराची सुरुवात करण्यासाठी गुढीपाडव्याचा सण चैत्र शुद्ध प्रतिपदेस साजरा करतात.
गुढीपाडव्याचे महत्व इथेच संपत नाही. पृथ्वीच्या कललेल्या अक्षाच्या अयनामुळे चांद्रवर्ष आणि सौरवर्ष यातील हा मेळ फार टिकत नाही. या अयनामुळे वसंतसंपाताच्या वेळी सूर्याची पृथ्वीवरून दिसणारी स्थती दरवर्षी सूक्ष्मपणे बदलत असते. याला संपातचलन किंवा अयनचलन (precession of equinox) असे म्हणतात. यामुळे सध्या जरी वसंतसंपाताच्या आसपासच्या पौर्णिमेचा चंद्र चित्रा नक्षत्राजवळ दिसत असला म्हणजेच वसंतसंपाताच्या आसपास चैत्रमास चालू होत असला तरीही आणखी काहीशे वर्षांनी तसे होणार नाही. कधीतरी वसंतसंपाताच्या आसपास फाल्गुनमास चालू होईल, नंतर माघमास असेल. तेव्हा चांद्रमास आणि सौरमास यांचा मेळ घालण्यासाठी चांद्रवर्षाच्या सुरुवातीचा चांद्रमास बदलेल. आज जसे चांद्रवर्ष चैत्रमासाने सुरु होते, तसे ते भविष्यात फाल्गुन किंवा माघाने सुरु होईल. तेव्हा चैत्र शुद्ध प्रतिपदा ही चांद्रवर्षाची सुरुवात न राहता, फाल्गुन शुद्ध प्रतिपदा किंवा माघ शुद्ध प्रतिपदा ही चांद्रवर्षाची सुरुवात होईल. सामान्य जनांना हे सूक्ष्म गणित कळणे अवघड आहे, पण कालगणनेसाठी हा मेळ आवश्यक आहे. जर चांद्रवर्षाची सुरुवात सणाने केली तर सामान्य जनांना नवे चांद्रवर्ष सुरु कधी झाले हे कळणे सोपे जाईल. याचा विचार करून पूर्वीच्या शास्त्रकारांनी गुढीपाडवा या सणाची योजना करून ठेवली आहे. वेळोवेळी वसंतसंपाताचे चलन पाहून त्यानुसार गुढीपाडव्याचा मुहूर्त बदलून चांद्र आणि सौरवर्षाचा मेळ घालणे सोयीचे ठरेल.
आज महाराष्ट्रात गुढीपाडवा या सणाबद्दल बरेच उलटसुलट विचार चालू आहेत. त्यात एक मुद्दा असा पुढे केला जातो की चैत्र शुद्ध प्रतिपदा ही तिथी सणाची तिथी असल्याचे उल्लेख फार पूर्वीच्या ग्रंथांत (उदा. महाभारत, रामायण) दिसत नाहीत वगैरे, त्यामुळे ही तिथी म्हणजे गुढीपाडवा नाही. हे निरीक्षण जरी बरोबर असले तरीही निष्कर्ष चुकीचा आहे. वर स्पष्ट केल्याप्रमाणे वसंतसंपात सतत बदलत असल्याने, महाभारत आणि रामायण काळी तो चैत्र महिन्याच्या सुरुवातीलाच येत असेल असे नाही, परंतु त्यावेळीही वसंतसंपाताच्या जवळपासच्या चांद्रमासाच्या सुरुवातीला नववर्षाची सुरुवात साजरी करण्याचा प्रघात होता. त्यामुळे तत्कालीन गुढीपाडवा चैत्रापेक्षा इतर कुठल्यातरी महिन्याच्या शुद्ध प्रतिपदेला होत असला पाहिजे. सांप्रतकाळी वरील स्पष्टीकरणाप्रमाणे तो चैत्र शुद्ध प्रतिपदेलाच होणे योग्य आहे.
