哈萨克族的天文与历法是在长期的生产实践中产生的。
哈萨克族人民白天在广袤的草原上放牧，夜晚在缀满群星的天穹下守护畜群。由于生产和生活的需要，他们经常观察研究自然现象，了解到许多星体的变化情况，掌握了不少天文学知识。
哈萨克人熟悉一些主要的行星，产生了不少有关行星的歌谣、故事和神话，并给行星起了各种名字。晚上行路以北斗星定方位。他们将北斗星叫“铁橛子星”，称北斗星旁的两颗星为“白马星”和“青牛星”。北斗七星就是哈萨克人的天文钟表。晚间看守畜群的人就是根据北斗七星旋转的方位而决定换班的时间。冬天，看到启明星便将牧放的畜群赶进棚圈。晚上守护畜群的人看到金星便知道天快亮了。哈萨克人把“火星”称作“红色的星”，把“彗星”叫作“尾巴星”，把“双星”叫做“孪生星”，把“木星”称作“杀毛驴星”。有这么一个传说：古代有一个赶毛驴的人，错误地把木星认作金星，以为天快亮了，于是放开毛驴放心地睡觉了。其实离天亮还早，结果毛驴被狼吃掉了。由于这个缘故，人们便把“木星”称作“杀毛驴星”。
哈萨克人特别注意水星，给它起了各种名字，如“山羊星”、“三只山羊”、“天秤星”、“绊马索星”等。伏天之末这颗星就出现了，那时炎热已过，哈萨克人就说：“天秤星出，黎明凉爽，麦粟成熟”。
哈萨克人把天狼星称作“苏木毕列”。他们说，这颗星出现后，夏令已过，对牲畜有害的虫类快要死去，“出天狼，水变冷”。这时，人们开始收割麦子，打草，准备柴禾，为冬季准备燃料。
“昴宿”对哈萨克人既有天文学的实际意义，也有气象学的实用价值。根据哈萨克人长期观察的经验，“昴宿”与月亮运行在同一条线上，当月的朔日天气会有变化，如刮风、下雨、降雪等；如果这一天没有刮风、下雨和降雪，那么当月就不会有大的气候变化。接近秋季时，“昴宿”显得很低，这就预示着秋天将临。5月底6月初，见不到昴宿，哈萨克人认为昴宿落地了。昴宿不落地天气不热；昴宿落地四十天，这段时间被称作夏季的三伏天。哈萨克人说，这四十天是一年中最关键的时刻。昴宿落进水里，雨多；落在干燥地方，风多；落在石头上，气候炎热。四十天之后再看见昴宿，这时植物的根不再往下长，开始结果实。
哈萨克民间还有不少关于“银河”、“彗星”、“流星”和“虹”的传说和歌谣。
哈萨克人根据白天和黑夜的循环、月亮的圆缺、四季的交替等自然规律，制订出自己的历法。他们根据自己的历法，决定何时去夏牧场，何时到秋牧场和冬牧场。此外，何时剪羊毛，何时让公羊交配，来年何时产羔，何时宰羊熏肉，何时种田，何时打草，等等，都要根据历法决定。因为在这些方面一旦违背时令，犯了罣误，将会在经济上带来损失。比如，牲畜交配过早，就会在冰天雪地里生仔产羔，造成大批死亡，交配太晚，怀胎率低，或者产的羔因时间太晚而不能很好成活。
哈萨克族的历法有月历(阴历)和日历(阳历)两种。他们把日历(阳历)称为“星历”。
自古相传的十二生肖在哈萨克族的生活中起着重要作用。哈萨克人都以此计年，每年用一种动物名称。十二生肖分别是：鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪。每年的3月21日(春分日，白昼长短一样)，是辞旧岁迎新年的日子。这一天哈萨克人举行“纳吾热孜节”(即春节)的庆祝活动，迎接新的一年。
哈萨克人把一年分成十二个月。三个月为一季。哈萨克语称“季”为“托克散”(九十天)，七天为一个星期。
根据哈萨克的民间历法，哈历一月，即阳历3月；哈历十二月，即阳历2月。每一个月份都有自己的专称。
