Nazwa fenologia pochodzi od słowa fenomen, czyli zjawisko. Fenologia to nauka badająca zależności między terminami występowania periodycznych zjawisk w życiu roślin i zwierząt poszczególnych gatunków a pogodą i sezonowymi zmianami klimatycznymi.
Po raz pierwszy nazwę tę użył botanik francuski Morren w XIX w
Na podstawie obserwacji pogody oraz związanych z nią corocznie powtarzających się faz rozwojowych roślin dziko rosnących i uprawnych w Europie Środkowej wyróżnia się 8 fenologicznych pór roku, a mianowicie:
Zaranie wiosny (przedwiośnie) (7II-10IV)
Jedna z dwóch uzupełniających pór roku w przyrodzie, w strefie klimatu umiarkowanego. Okres przedwiośnia jest okresem wschodów pierwszych roślin zielonych, oraz budzenia się soków w roślinach wieloletnich. Dla roślin rocznych i dwuletnich niebezpieczne są wtedy przymrozki - gdy za dnia jest ciepło, a w nocy przychodzi z powrotem zamrożenie powierzchni ziemi. Jest to również okres niebezpieczny dla roślin o zdrewniałych pniach, gdyż z powodu różnicy temperatur zaczynają przedwcześnie krążyć soki w ich częściach nadziemnych przy ciągle jeszcze zamarzniętej części podziemnej (stąd bielenie drzewek owocowych w sadach). Dla przedwiośnia charakterystyczna jest również intensywna zmienność pogodowa (np. jednocześnie pada deszcz i świeci słońce), czego przejawem są porzekadła ludowe w marcu jak w garncu i kwiecień plecień, bo przeplata trochę zimy, trochę lata.
Początek tajenia śniegu, kwitnienie leszczyny. Pojawienie się jej długich, żółto pylących męskich kwiatostanów notowane jest przez obserwatorów fenologicznych jako początek przedwiośnia. W tym samym okresie na bezlistnych gałązkach wierzby iwy ukazują się srebrzyste kotki a na gliniastych polach i nad brzegami wód pojawiają się koszyczki podbiału, zakwita śnieżyczka przebiśnieg, krokus spiski. W połowie marca w cienistych lasach w zaroślach kwitnie niebieska przylaszczka pospolita, kokorycz pełna, zawilec gajowy. Pod koniec marca zaczyna rozkwitać niewysoki o różowych kwiatach krzew wawrzynek wilczełyko, rusza żyto ozime. Pod koniec miesiąca przy ciepłej pogodzie zakwitają barwinek pospolity, fiołek polny, pojawiają się pąki modrzewia, kwitnie olcha czarna.
II. Wczesna wiosna (pierwiośnie)(15IV- 16V)
Jest to druga, po przedwiośniu fenologiczna pora roku. W tym czasie temperatura w ciągu dnia może wzrosnąć nawet do 250C, w nocy mogą występować nawet przymrozki do –70C. Tą porę roku wyznacza kwitnienie pierwiosnka lekarskiego, skąd tez też pochodzi nazwa pierwiośnie. Trwa zwykle od okolicy połowy kwietnia do drugiej dekady maja.
Zakwita złocistożółto pierwiosnka lekarska. Rozpoczyna się kwitnie czereśni, gruszy, jabłoni, wiśni, czeremchy, pojawiają się pierwsze liście brzozy brodawkowatej, buka zwyczajnego, dębu szypułkowego, klonu zwyczajnego. W warstwie krzewów kwitną w kwietniu porzeczka czarna i czerwona. Z drzew szpilkowych zakwita modrzew. Na zieleniejących się gałązkach modrzewi rozwijają się kwiaty męskie o czerwono-złotej lub żółtej barwie oraz czerwonawe żeńskie. W borach szpilkowych spotkamy łany kwitnących na czerwono-zielono borówek.
Możemy spotkać w tej porze roku także ptaszka Pierwiosnka (objęty ochroną gatunkową), od którego pośrednio pochodzi nazwa pierwiośnie oraz słowika rdzawego.
III. Pełnia wiosny (wiosna) (15V-10VI)
Jedna z czterech podstawowych pór roku w przyrodzie, w strefie klimatu umiarkowanego. Charakteryzuje się umiarkowanymi temperaturami powietrza z rosnącą średnią dobową oraz umiarkowaną ilością opadu atmosferycznego. Świat roślin i zwierząt przechodzi okres budzenia się do życia, a następnie rozpoczyna się pierwsza faza okresu rozmnażania, czyli u roślin kwitnienie i zawiązywanie zalążków.
Przejawia się zazielenieniem się lasu liściastego, kwitnieniem kasztanowca, bzu lilaka, głogu, jarzębiny. W ogrodach pojawiają się żonkile, narcyz trąbkowy. Kłosi się żyto ozime, kwitną na niebiesko-fioletowo chabry bławatki. Na podmokłych łąkach żółcą się słoneczne kwiaty jaskrów. Zwykle w maju kwitnie jaskier płomiennik o niewielkich pięciopłatkowych kwiatkach z wieloma pręcikami i jaskier jadowity o dłoniastych liściach. W zakątkach lasów kwitnie już przytulia wonna, w zacienionych jego miejscach zakwita biało gwiazdnica gajowa.
Pojawiają się na pierwszych wiosennych kwiatach motyle takie jak rusałki i cytrynki. Przylatują prawie wszystkie gatunki naszych ptaków wędrownych, wędrownych jako pierwsze zjawiają się skowronki, szpaki, bociany białe, zięby, liczne gatunki wodno-błotnch jak kaczki, żurawie, gęsi. W późniejszym okresie przylatują do nas kukułki, jaskółki, pokrzewki, dudki. Ze snu zimowego budzą się jeże, niedźwiedzie, borsuki, nietoperze.
IV. Wczesne lato (6VI-25VI)
Jest to okres przejściowy pomiędzy wiosną, a pełnią lata. Piękna pora roku z soczystą nową zielenią liści. W miastach kwitnie częsty na terenach ruderalnych krzewiasty bez czarny i drzewiasta robinia akacjowa, a z roślin zielnych dziurawca zwyczajnego. W lasach dojrzewają poziomki. Kwitną zboża: pszenica zwyczajna, żyto zwyczajne. Pojawiają się wtedy wieczorami robaczki świętojańskie, a wśród ptaków jest to okres opuszczania przez młode gniazd.
W czerwcu w ogrodach i parkach aż kipi od kwiecia. Kwitną byliny kosaćce, lilie białe, piwonie, ostróżki silnie pachnące maciejki. W skrzynkach na oknach pojawiają się petunie. Kwitnie ligustr, wilcza jagoda.
V. Lato (pełne lato) (25 VI-22 VIII)
Jedna z czterech podstawowych pór roku w przyrodzie, w strefie klimatu umiarkowanego. Charakteryzuje się najwyższymi temperaturami powietrza w skali roku. W świecie roślin jest to okres dojrzewania nasion i owoców, a w świecie zwierząt jest to okres wydawania na świat nowego pokolenia i przygotowania go do samodzielnego życia. Pora roku, która każdemu kojarzy się z wakacjami, wypoczynkiem, wygrzewaniem się w ciepłych promieniach słonecznych. Miesiące letnie są najbardziej obfitującymi w łatwo dostępny pokarm: drzewa wydają owoce, rośliny zielne zakwitają, zwierzęta drapieżne czatują na swoje ofiary. Dla ptaków jest to czas wyprowadzania młodych z gniazd i przystępowania do ponownych lęgów.
Najbardziej charakterystycznymi ptakami spotykanymi latem w lesie są np.: wilga, zięba.
Kwitną lipy (od lipy pochodzi nazwa lato), kończą się truskawki, dojrzewa żyto ozime i zaczynają się żniwa, dojrzewają owoce bzu lekarskiego i jarzębiny. Końcem sierpnia pojawiają się owoce jeżyny, malin jak również wczesnych odmian jabłoni i gruszy. Kwitnie trzcina pospolita tworząc zarośla okalające jeziora szerokim pasem.
VI. Wczesna jesień (1IX-15X)
Na początku września widać, że dnia ubywa, słońce świeci na nieboskłonie coraz to niżej, a wieczorne mgły i chłód spowijają ziemię coraz częściej. Z dnia na dzień gnije soczysta zieleń drzew i krzewów, a jej miejsce zajmują kolory rudozielone. Okres prac polowych jak wykopki ziemniaków i sianie żyta ozimego.
Zakwitają wrzosy. Dojrzewają owoce kasztanowca, ligustru i oczywiście jabłoni, gruszy, śliwy. W lasach czerwienieją owoce borówki brusznicy. Początkiem października kwitnie zimowit jesienny (roślina trująca) powoli zaczynają żółknąć liście lipy drobnolistnej i klonu. Gdy miesiąc jest wilgotny i ciepły, dodatkowa ozdobą wrzosowisk staja się grzyby: Czubajka kania, Borowik szlachetny, Muchomor czerwony.
VII. Jesień (15X-30XI)
Jesień to specyficzna pora roku, jest to, bowiem okres, w którym rośliny i zwierzęta przygotowują się do nastania zimy, a to wiąże się z przetrwaniem, bytem i kontynuacja gatunku. Pustoszeją pola, na których zakończono zbiory, trwają jesienne podorywki i orki, za oraczami podążają stada gawronów w poszukiwaniu łatwego i smacznego pożywienia. Ten sielski rolniczy krajobraz zdobią nici babiego lata, dymy palonych ognisk, wieczorne i poranne mgły oraz chłód..
Zmienia się barwa i opadają liście kasztanowca, brzozy brodawkowatej, klonu zwyczajnego. Po ogrodach już prawie nie ma kwiatów. Barwne owoce utrzymują się na niektórych krzewach ozdobnych. Widać, więc czerwone owoce jarzębin, berberysów, irgi, kaliny, czarne dzikich bzów, kruszyny, jałowca pospolitego, ligustru, szakłaku. W listopadzie dojrzewają wreszcie cierpkie szyszkojagody jałowca. Na sosnach i świerkach dojrzewa reszta nasion.
W lasach często możemy spotkać wiewiórki, które robią zapasy na zimę. Odlatują ostatnie gatunki ptaków wędrownych, jak skowronki, szpaki, zięby. Charakterystyczne są dla naszego jesiennego nieba odloty gęsi i żurawi. Na większych akwenach wodnych spotkać możemy jeszcze łyski, kaczki krzyżówki, perkozy dwuczube i łabędzie nieme, pobyt tych ptaków uzależniony jest od pogody. Zauważyć możemy także czyżyka.
Okres spoczynku roślin. Można ja podzielić na przedimek (30XI-8XII) ziemia nie jest wtedy trwale zamarznięta. Pełnia zimy (8XII-1II) okres trwałego zamarznięcia gruntu i spodzimek (7II-1III) trwały zanik okrywy śnieżnej. Zimą wszelka poważniejsza wegetacja zamiera, choć trzeba przyznać, że w dłuższych okresach bezmroźnych, niektóre chwasty ogrodowe jak gwiazdnica pospolita czy wiechlina roczna też potrafią kwitnąć i owocować.
Przylatują do nas zimowi goście: jemiołuszka, gil, kwiczoł, kosy (chętnie zjadają owoce jarzębiny, kaliny, głogu), sójka (chętnie zjada żołędzie), czeczotka.
Materiał roślinny do obserwacji fenologicznych jest bardzo obszerny. Naukowcy sporządzają specjalne mapy fenologiczne, które mają pomagać w różnego rodzaju charakterystykach agroklimatycznych. Przeciętnemu ogrodnikowi fenologiczne pory pomagają zorientować się, kiedy siać, sadzić, ochraniać przed mrozem i zbierać plony. Każdy może opracować własne terminy oparte na indywidualnej obserwacji przyrody.