O calendário dos astecas foi derivado de calendários anteriores no Vale do México e era basicamente similar ao dos maias. O ciclo ritual do dia foi chamado de tonalpohualli e foi formado, assim como o Tzolkin Maia, pela concordância de um ciclo de numerais de 1 a 13 com um ciclo de nomes de 20 dias, muitos deles semelhantes aos nomes dos dias dos Maias. O tonalpohualli podia ser dividido em quatro ou cinco partes iguais, cada uma de quatro atribuídas a um quarto do mundo e a uma cor e incluindo o centro do mundo, se as partes fossem cinco. Para os astecas, o período de 13 dias definido pelos numerais do dia era de primordial importância, e cada um dos 20 períodos estava sob o patrocínio de uma divindade específica. Uma lista semelhante de 20 deidades estava associada a nomes de dias individuais, e, além disso, havia uma lista de 13 deidades designadas como Senhores do Dia, cada uma acompanhada por uma criatura voadora, e uma lista de nove deidades conhecidas como Senhores da Noite. As listas de divindades variam um pouco em diferentes fontes. Elas foram provavelmente usadas para determinar o destino dos dias pelos Tonalpouhque, que eram sacerdotes treinados em adivinhação calendrica. Estes sacerdotes eram consultados sobre os dias de sorte sempre que um empreendimento importante era realizado ou quando uma criança nascia. As crianças tinham muitas vezes o nome do dia do seu nascimento; e os deuses tribais, que eram heróis lendários do passado, também tinham nomes de calendário.

O ano asteca de 365 dias também era semelhante ao ano dos maias, embora provavelmente não sincronizado com ele. Tinha 18 meses de 20 dias cada e cinco dias adicionais, chamados nemontemi, que eram considerados como muito azarados. Embora alguns historiadores coloniais mencionem o uso de dias intercalares, nos anais astecas não há indicação de uma correção na duração do ano. Os anos foram batizados com o nome de dias que caem em intervalos de 365 dias, e a maioria dos estudiosos acredita que esses dias ocupavam uma posição fixa no ano, embora pareça haver alguma discordância se essa posição era o primeiro dia, o último dia do primeiro mês, ou o último dia do último mês. Como 20 e 365 são ambos divisíveis por cinco, apenas quatro dias – Alcatl (Reed), Tecpatl (Flint), Calli (House), e Tochtli (Rabbit) – figuram nos nomes dos 52 anos que formam um ciclo com o tonalpohualli. O ciclo começa com um ano 2 Reed e termina com um ano 1 Rabbit, que foi considerado um ano perigoso de mau presságio. No final de tal ciclo, todos os utensílios domésticos e ídolos foram descartados e substituídos por novos, templos foram renovados e sacrifício humano foi oferecido ao Sol à meia-noite no topo de uma montanha, enquanto as pessoas esperavam um novo amanhecer.

O ano serviu para fixar a época das festas, que aconteciam no final de cada mês. O ano novo era celebrado com a realização de um novo fogo, e uma cerimônia mais elaborada era realizada a cada quatro anos, quando o ciclo tinha percorrido os nomes dos quatro dias. A cada oito anos era celebrada a coincidência do ano com o período de 584 dias do planeta Vênus, e dois ciclos de 52 anos formavam “Uma Velhice”, quando o ciclo do dia, o ano, e o período de Vênus se uniram. Todos esses períodos foram observados também pelos maias.

Onde os astecas diferiram mais significativamente dos maias foi em seu sistema de número mais primitivo e em sua forma menos precisa de registro de datas. Normalmente, eles anotaram apenas o dia em que um evento ocorreu e o nome do ano corrente. Isto é ambíguo, uma vez que o mesmo dia, tal como designado na forma acima mencionada, pode ocorrer duas vezes num ano. Além disso, os anos com o mesmo nome ocorrem a intervalos de 52 anos, e os anais coloniais espanhóis muitas vezes discordam quanto ao período de tempo entre dois eventos. Outras discrepâncias nos registos são apenas parcialmente explicadas pelo facto de diferentes cidades terem iniciado o seu ano com meses diferentes. A correlação mais amplamente aceita do calendário de Tenochtitlán com o calendário juliano cristão baseia-se na entrada do conquistador espanhol Hernán Cortés nessa cidade em 8 de novembro de 1519, e na rendição de Cuauhtémoc em 13 de agosto de 1521. De acordo com esta correlação, a primeira data foi um dia 8 Vento, o nono dia do mês Quecholli, em um Reed do ano 1, o 13º ano de um ciclo.

Os mexicanos, como todos os outros mesoamericanos, acreditavam na destruição periódica e na recriação do mundo. A “Pedra Calendário” no Museo Nacional de Antropología (Museu Nacional de Antropologia) na Cidade do México retrata em seu painel central a data 4 Ollin (movimento), na qual eles anteciparam que seu mundo atual seria destruído pelo terremoto, e dentro dele as datas dos holocaustos anteriores: 4 Tigre, 4 Vento, 4 Chuva, e 4 Água.