L'anno solare, o astrologico, è il periodo di tempo compreso fra due passaggi successivi del Sole all'equinozio di primavera (misura dunque il periodo di tempo intercorrente tra l'inizio della primavera e l'inizio della primavera successiva), e ha una durata di 365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 45 secondi. Vediamo allora come è stato risolto, nel corso del tempo, il problema dello "scollamento" fra anno solare e anno civile, dovuto al fatto che il secondo (di 365 o 366 giorni) non può essere uguale esattamente all'anno solare, che misura, per l'appunto, 365 g, 5 h, 48 m, 45 s .
Se l'anno civile non marciasse di pari passo con l'anno solare, si avrebbe uno spostamento delle stagioni nell'arco dell'anno, per cui, ad esempio, l'equinozio di primavera finirebbe per scivolare, col tempo, dal 21 marzo ad aprile, poi in maggio, in giugno, ecc.
Sembra che ai tempi di Romolo, nel primo periodo della vita di Roma (intorno all'VIII secolo a.C.), l'anno civile fosse di 304 giorni, divisi in 10 mesi, dei quali 6 di 30 giorni e 4 di 31.
Fu Giulio Cesare che, nel 46 a.C., procedette ad una vera riforma, dietro suggerimento, forse, dell'astronomo alessandrino Sosigene e, probabilmente, di vari filosofi e matematici.
Dopo aver assegnato la durata di 445 giorni all'anno 708 di Roma (46 a.C.), che definì "ultimus annus confusionis", stabilì che la durata dell'anno sarebbe stata di 365 giorni, e che ogni quattro anni si sarebbe dovuto intercalare un giorno complementare. L'anno di 366 giorni fu detto bisestile, perché quel giorno complementare doveva cadere sei giorni prima delle calende di marzo (facendo raddoppiare il 23 febbraio), e chiamarsi così "bis sexto die ante Kalendas Martias" (= nel doppio sesto giorno prima delle calende di marzo).
Con la riforma di Giulio Cesare (che stabilì così la regola del calendario giuliano) l'anno restò diviso in 12 mesi, della durata, alternativamente, di 31 e 30 giorni, con la sola eccezione di febbraio, che era destinato ad avere 29 giorni oppure 30 (negli anni bisestili).
In quello stesso periodo il Senato decise di dare il nome di Augustus al mese di Sextilis, in onore dell'imperatore. Non limitandosi a ciò, stabilì anche che questo mese dovesse avere lo stesso numero di giorni del mese che onorava la memoria di Giulio Cesare, ossia Julius. Fu così che fu tolto un giorno a Febbraio, che scese a 28 giorni (29 negli anni bisestili), per darlo ad Agosto, mentre fu cambiato il numero dei giorni degli ultimi quattro mesi dell'anno, per evitare che ci fossero tre mesi consecutivi con 31 giorni. In definitiva, da una situazione di mesi alterni di 31 e 30 giorni si passò alla situazione, un po' più pasticciata, che persiste tutt'oggi.
Per bisestili si intendevano, quindi, tutti gli anni divisibili per quattro. In questo modo veniva aggiunto un giorno ogni quattro anni e l'anno risultava lungo 365,25 gioni, avvicinandosi sensibilmente all’ anno solare, cioè al percorso compiuto dalla Terra intorno al Sole. L'invenzione era geniale, ma alla lunga aveva prodotto uno sfasamento all'indietro: c'erano troppi anni bisestili, tanto che gli equinozi risultavano sempre anticipati. La Chiesa cattolica era preoccupata perché anche le festività di Natale e di Pasqua risultavano sfasate.
Per questo motivo, quando il papa Gregorio XIII introdusse nel 1582 il calendario attuale, detto gregoriano, affidò al matematico gesuita Christopher Klau (noto come Clavius) il compito di riformulare anche il criterio degli anni bisestili. Poiché c'erano tre anni bisestili ogni 400 anni di troppo, Clavius ebbe l'idea di non considerare bisestili quelli che finivano per 00, mentre sarebbero rimasti tali quelli che, pur terminando per 00, sarebbero stati divisibili per 400. Per questo motivo il 2000 risulta bisestile. Con questo sistema lo spostamento dell'anno legale con l'anno astronomico si è ridotto a 0,0003 giorni per anno.
