司马迁对诸子百家的第一次分类尝试，其中一类就是阴阳家，冯友兰先生认为，阴阳家出于方士，方士就是行术数之人，也称为术士。
《汉书·艺文志》根据刘歆的《七略·术数略》，把术数分为六类。第一类是天文，是用来测定星辰位置和日月五星运行规律，记录吉凶的征兆，让圣明的君主作为施政的参考。第二类是历谱，就是与天文学有关的历法，古代的历法讨论喜忌源远流长。第三类是五行，阴阳家的哲学学派用五行理论来说明世界万物的形成及其相互关系。第四类是蓍龟，蓍和龟是古代两种占卜方法，蓍是蓍草，龟是龟甲，用这两种占卜器材经过固定的操作，再查卦象、爻象，据以判断所问事项的吉凶，也叫“筮”。第五类是杂占，是卜筮之外的占卜术。第六类是形法，包括相面术和风水等。
术数本来是迷信的，但它们也是古代科学的萌芽，二者都在一定程度上对自然现象进行解读，使自然为人所用，而科学就是术数向更高层次的转变，可以说，术数是科学的开始。阴阳家试图以自然力量来解释自然现象，这便是一种积极的科学探索。
在探索中，人们开始理解宇宙。阴阳家的代表著作《洪范》和《月令》，儒家的“易传”，这两种思想各自独立发展，而后渐渐融会一起，因此，司马迁在《史记》中把它们放在一起，统称阴阳家了。二者区别在于，前者注重五行，不曾提及阴阳；后者谈及阴阳的地方很多，而不提五行。
在《洪范》中，五行观念还处于粗糙阶段，提到的五行，一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土，是具体的五种事物，宇宙万物就是由这五种基本物质构成的。而发展到后来，阴阳家主要人物邹衍用“五德”使具体的五行抽象起来，因此遵循事物的发展规律，五行也照此发展，相生相克，四季更替：木盛于春，木生火；火盛于夏，火生土；土盛于中央，土生金；金盛于秋，金生水；水盛于冬，水又生木，木盛于春。
朝代的更替也是遵循五行相生的顺序。黄帝从土德，被从木德的夏朝所取代；从木德的夏朝又被从金德的商朝所取代；从金德的商朝又被从火德的周朝所取代。以这样的顺序，周朝被从水德的王朝所取代，从水德的王朝又将被从土德的王朝所取代，周而复始。这是一种历史哲学理论。
阴阳的理论经过发展，更多地与《易经》联系在一起。《易经》最初是为了解释“八卦”：乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑。“易传”则进一步对《易经》进行解释，乾为纯阳，坤为纯阴，以乾坤的相交和结合，产生其他六卦，这象征天地万物都由阴阳相交而成。根据排列组合，任何两“卦”组合在一起，可以发展出六十四别卦，《易经》包含这六十四卦，并对每一种卦象的含义作出解释。而“易传”的无名作者们相信宇宙的奥秘在数字之中，后来的阴阳家试图用数字把五行与阴阳联系起来，于是称：“天之数，一，生水；地之数，六，成之。地之数，二，生火；天之数，七，成之。天之数，三，生木；地之数，八，成之。地之数，四，生金；天之数，九，成之。天之数，五，生土；地之数，十，成之。”