Der Kalender der Azteken war von früheren Kalendern im Tal von Mexiko abgeleitet und ähnelte im Wesentlichen dem der Maya. Der rituelle Tageszyklus wurde tonalpohualli genannt und entstand, wie der Tzolkin der Maya, durch das Zusammentreffen eines Zyklus der Ziffern 1 bis 13 mit einem Zyklus von 20 Tagesnamen, von denen viele den Tagesnamen der Maya ähnelten. Das Tonalpohualli konnte in vier oder fünf gleiche Teile unterteilt werden, wobei jeder der vier Teile einem Viertel der Welt und einer Farbe zugeordnet war und bei fünf Teilen auch den Mittelpunkt der Welt umfasste. Für die Azteken war die durch die Tageszahlen definierte 13-Tage-Periode von größter Bedeutung, und jede von 20 solcher Perioden stand unter dem Patronat einer bestimmten Gottheit. Eine ähnliche Liste von 20 Gottheiten war mit den einzelnen Tagesnamen verbunden, und darüber hinaus gab es eine Liste von 13 Gottheiten, die als Herren des Tages bezeichnet wurden und jeweils von einem fliegenden Wesen begleitet wurden, sowie eine Liste von neun Gottheiten, die als Herren der Nacht bekannt waren. Die Listen der Gottheiten variieren in den verschiedenen Quellen etwas. Wahrscheinlich wurden sie von den Tonalpouhque, in kalendarischer Wahrsagerei geschulten Priestern, verwendet, um das Schicksal der Tage zu bestimmen. Diese Priester wurden zu den Glückstagen befragt, wenn ein wichtiges Vorhaben in Angriff genommen wurde oder ein Kind geboren wurde. Kinder wurden oft nach dem Tag ihrer Geburt benannt, und auch Stammesgötter, die legendäre Helden der Vergangenheit waren, trugen Kalendernamen.

Das aztekische Jahr mit seinen 365 Tagen ähnelte auch dem Jahr der Maya, obwohl es wahrscheinlich nicht mit ihm synchron war. Es hatte 18 benannte Monate von je 20 Tagen und zusätzlich fünf Tage, die nemontemi genannt wurden und als sehr unglücklich galten. Obwohl einige Kolonialhistoriker die Verwendung von Schalttagen erwähnen, gibt es in den aztekischen Annalen keinen Hinweis auf eine Korrektur der Jahreslänge. Die Jahre wurden nach Tagen benannt, die in Abständen von 365 Tagen liegen, und die meisten Gelehrten glauben, dass diese Tage eine feste Position im Jahr einnahmen, obwohl Uneinigkeit darüber zu herrschen scheint, ob diese Position der erste Tag, der letzte Tag des ersten Monats oder der letzte Tag des letzten Monats war. Da sowohl 20 als auch 365 durch fünf teilbar sind, tauchen in den Namen der 52 Jahre, die mit den Tonalpohualli einen Zyklus bilden, nur vier Tagesnamen auf: Catl (Schilf), Tecpatl (Feuerstein), Calli (Haus) und Tochtli (Hase). Der Zyklus beginnt mit dem Jahr 2 Schilf und endet mit dem Jahr 1 Hase, das als gefährliches Jahr mit schlechtem Omen angesehen wurde. Am Ende eines solchen Zyklus wurden alle Haushaltsgegenstände und Götzenbilder weggeworfen und durch neue ersetzt, Tempel wurden renoviert, und der Sonne wurden um Mitternacht auf einem Berggipfel Menschenopfer dargebracht, während die Menschen den neuen Morgen erwarteten.

Das Jahr diente dazu, den Zeitpunkt der Feste festzulegen, die am Ende eines jeden Monats stattfanden. Das neue Jahr wurde durch das Entzünden eines neuen Feuers gefeiert, und alle vier Jahre, wenn der Zyklus die vier Tagesnamen durchlaufen hatte, wurde eine aufwändigere Zeremonie abgehalten. Alle acht Jahre wurde das Zusammentreffen des Jahres mit der 584-Tage-Periode des Planeten Venus gefeiert, und zwei 52-Jahres-Zyklen bildeten „ein altes Zeitalter“, wenn der Tageszyklus, das Jahr und die Periode der Venus zusammenkamen. Alle diese Perioden wurden auch von den Maya festgehalten.

Die Azteken unterschieden sich von den Maya vor allem durch ihr primitiveres Zahlensystem und ihre weniger präzise Art, Daten festzuhalten. Normalerweise notierten sie nur den Tag, an dem ein Ereignis stattfand, und den Namen des laufenden Jahres. Dies ist nicht eindeutig, da ein und derselbe Tag, wie oben beschrieben, zweimal in einem Jahr vorkommen kann. Außerdem wiederholen sich gleichnamige Jahre im Abstand von 52 Jahren, und in den spanischen Kolonialannalen herrscht oft Uneinigkeit über die Zeitspanne zwischen zwei Ereignissen. Andere Diskrepanzen in den Aufzeichnungen lassen sich nur teilweise dadurch erklären, dass die verschiedenen Städte ihr Jahr mit unterschiedlichen Monaten begannen. Die am weitesten akzeptierte Korrelation des Kalenders von Tenochtitlán mit dem christlich-julianischen Kalender basiert auf dem Einzug des spanischen Konquistadors Hernán Cortés in diese Stadt am 8. November 1519 und der Kapitulation von Cuauhtémoc am 13. August 1521. Nach dieser Korrelation war das erste Datum ein Tag 8 Wind, der neunte Tag des Monats Quecholli, in einem Jahr 1 Schilf, dem 13. Jahr eines Zyklus.

Die Mexikaner glaubten, wie alle anderen Mesoamerikaner, an die periodische Zerstörung und Neuerschaffung der Welt. Der „Kalenderstein“ im Museo Nacional de Antropología (Nationales Museum für Anthropologie) in Mexiko-Stadt zeigt auf seiner zentralen Tafel das Datum 4 Ollin (Bewegung), an dem sie die Zerstörung ihrer gegenwärtigen Welt durch ein Erdbeben erwarteten, und darin die Daten früherer Holocausts: 4 Tiger, 4 Wind, 4 Regen und 4 Wasser.