Kao i u drugim dijelovima svijeta, opažanja ponavljajućih pojava uočenih na nebu pomogla su razvoju računanja vremena među svim indijanskim skupinama. Metode računanja vremena koje su koristili Indijanci često su se sastojale od grubog označavanja različitih vremenskih razdoblja raspoređenih u određenom slijedu. Kalendari koje su koristili nisu bili namijenjeni za bilježenje broja dana, mjeseci ili godina od bilo kojeg određenog datuma; služile su samo za obilježavanje protoka vremena unutar tekuće godine.

Većina stanovništva u Americi koristila je lunarni kalendar. Dok su sve domorodačke populacije nedvojbeno koristile razne prirodne događaje, a također i zvijezde za određivanje vremena, promatranje mjesečevih mjena moglo je biti ključno u preusmjeravanju pozornosti s nepravilnih pokazatelja vremena na kontinuirano računanje vremena. Općenito, korištene su dvije vrste lunarnog računanja vremena: deskriptivni lunarni niz i astronomski lunarni niz. Prvi tip se odnosi na niz lunacija nazvanih prema događajima ili aktivnostima koje su služile za sinkronizaciju s njima. Ljudi su pratili slijed lunacija s njihovim imenima, ali ne i broj dana u jednoj lunaciji ili broj lunacija unutar jedne godine. U nekoliko slučajeva, međutim, brojanje mjeseca postalo je vezano za fiksnu točku u godini, što je služilo za označavanje početka godišnjeg ciklusa. Neki Indijanci koristili su orijentire kako bi fiksirali mjesto na horizontu gdje se dogodio solsticijski izlazak ili zalazak sunca; nakon takvog događaja slijedio bi slijed lunacija, od kojih bi dvanaest ili trinaest prošlo prije nego što sunce ponovno dosegne točku solsticija.

U nekim slučajevima, sjene koje bacaju ili fenomeni svjetla i sjene uzrokovane nizom prirodnih ili umjetnih značajki korišteni su za obilježavanje solsticija. Na mnogim mjestima, kuće napravljene od kvarljivih materijala kao što su drvo, trska i koža funkcionirale su kao rudimentarni solarni kalendari, s rasporedom stupova ili rupa koji su omogućavali točno određivanje solsticija, datuma prolaska zenita ili drugih datuma posebno važnih za njihov stanovnika. Budući da od takvih građevina iznad zemlje nije ostalo gotovo ništa, samo pomna arheološka iskapanja mogu nas informirati o njihovoj specifičnoj usklađenosti sa suncem. Samo je mali broj domorodaca prepoznao važnost ekvinocija, a to znanje nije korišteno u njihovim sustavima za računanje vremena.

Još jedna astronomska metoda računanja vremena izvedena iz promatranja zvijezda ili planeta. (Helijakalni) izlazak određenih zviježđa ili asterizama (najčešće Plejade ili zvijezde Oriona) služio je za obilježavanje početka godine.

Uređivanje je zajedničko svim indijanskim društvima, materijalni ostatatci koje su oni ostavili su dokaz. Zajednička karakteristika je da radnje kao što su centriranje naselja, gradnja nastambe i usklađivanje ukopa proizlaze iz zajedničkog znanja o podrijetlu („mitovi o podrijetlu”) i zajedničkih pogleda na svijet koji utjelovljuju niz astronomskih i kozmoloških principa. Sposobnost projektiranja nastambi, svetišta, hramova, palača ili ukopa prema godišnjim kretanjima sunca svjedočanstvo je znanja o nebu koje posjeduju mnoge indijanske skupine.

Dok su društva američkih indijanaca znala o danima, mjesecima, pa čak i godinama, to obično nisu bile jasno ograničene jedinice, a računanje vremena uglavnom je bilo u smislu kvalitativno različitih vrsta ponavljajućih događaja. Zaista nema dokaza da je vrijeme zamišljeno kao jednoličan i kontinuiran tok; kvalitativni aspekti uvijek su prisutni u indijanskim predodžbama o vremenu. Drugim riječima, koncepti vremena bave se slijedom događaja ili odnosom tih uzastopnih događaja sa sadašnjošću.

Mnoga društva Indijanaca prepoznala su podjelu prostora na četvrtine. Oni su obično bili zamišljeni statično, na temelju položaja izlaska i zalaska sunca u vrijeme solsticija. Podjela okolnog svijeta na četiri kvadranta zajednička je značajka svih indijanskih skupina, sve do danas. Kardinalne točke bile su (i jesu) ne toliko apstraktni pravci koliko vrijednosti opterećeni lokaliteti povezani s različitim nadnaravnim entitetima i načelima uređenja. Čak se i astronomsko-kalendarski ciklusi vide kao ugrađeni u životni prostor indijanskih skupina, budući da su često predstavljeni simetričnim prostorom kardinalnih (ili međukardinalnih) smjerova po uzoru na sunce (i zvijezde).

U širem smislu, solsticijski-mjesečevi kalendari postojali su među lovcima i sakupljačima na sjeverozapadu, hortikulturnim i lovačkim zajednicama unutar doline rijeke Mississippi, poljoprivrednim skupinama na jugozapadu i nomadskim skupinama u sjevernom Meksiku. U svakom od ovih područja otkrivene su razne postaje za promatranje solsticija.Izneseno je nekoliko tvrdnji da su neke sjevernoameričke skupine zabilježile 18,61-godišnji (čvor) ciklus Mjeseca.

Zviježđe Velikog medvjeda, Polarna zvijezda, Orionov pojas, Plejade i Hijade bili su poznati među sjevernoameričkim zajednicama, kao i nekoliko svijetlih zvijezda kao što su Sirius, Aldebaran, Antares, Altair i Fomalhaut, zajedno s planetima. Unatoč tome, čini se da većina sjevernoameričkih zajednica obraća manje pažnje na zvijezde, znajući imena samo nekoliko.

Iako su sve sjevernoameričke skupine posjedovale određeno znanje o nebu, u nekoliko slučajeva bili su potrebni specijalizirani mjeritelji vremena ili promatrači zvijezda za promatranje točnog vremena izlaska zvijezde. Ponekad su stručnjaci morali promatrati sunce. U većini slučajeva bila je dužnost nekoliko starijih muškaraca, koji su predstavljali mudrost cijelog društva, da promatraju nebo. U drugim zajednicama mjeritelji vremena bili su svećenici, koji su svojim promatranjem sunca ili mjeseca odredili pravo vrijeme za poljoprivredne aktivnosti kao i za vjerske ceremonije. U mnogim slučajevima ovi su vjerski dužnosnici davali anticipirajuća opažanja kako bi unaprijed predvidjeli ceremonijalne datume.

Nekoliko promatračkih postaja zabilježeno je i opisano u stručnoj literaturi. Ponekad su se sastojale od kamenih umjetničkih prikaza neba kako su ga percipirali domorodci. Ove umjetničke slike na stijenama zaslužuju pažnju jer nas mogu informirati o izvornim sazviježđima, asterizmima te svijetlim zvijezdama i planetima.

Polazna točka za brojanje dana lunarnog mjeseca bila je prva pojava Mjesečevog polumjeseca na zapadnom nebu neposredno nakon zalaska sunca. Mjesečev mjesec se obično dijelio na dvije polovice, ali neke sjevernoameričke skupine koje su koristile decimalni sustav brojanja podijelile su lunarni mjesec u tri desetodnevna razdoblja. Iako su lunarni kalendarski štapići i ljestvice na kamenu iznimno rijetki, oni nam ipak govore o metodama koje koriste specijalizirani promatrači neba za praćenje mjesečevog ciklusa u većim vremenskim intervalima: primjer je Boca de Potrerillos u Meksiku.

Moglo bi se reći da tradicije Indijanaca promatraju čovječanstvo samo u kontekstu prirodnog svijeta oko njega. Ovo je gledište za razliku od suvremenog zapadnjačkog pogleda, koji u određenoj mjeri zauzima egocentričniji pogled, gdje je čovjek od najveće važnosti, a prirodni svijet je njegov posjed. Indijanska astrologija također pridaje veliku važnost prirodi i usklađenosti s njom. Godišnja doba su vrlo važna, ali su i životinje jednako važne.

Godina je podijeljena na četiri važna dijela, klanove. Svaki klan se zatim dalje dijeli na tri. Kada se sastavite, formira se medicinski kotač. Ovaj kotač je krug, još jedan važan simbol u filozofiji Indijanaca. Može se vidjeti da simbol kruga predstavlja jedinstvo ili konvergenciju, a ne razdvajanje ili izolaciju. Krug ili obruč podijeljen je na 12 dijelova, što je slično onom zapadnog astrološkog zodijaka. U indijanskoj astrologiji umjesto astrološkog znaka koriste se životinjski totemi;

1. Crveni Jastreb ili Ovan
2. Dabar ili Bik
3. Jelen ili Blizanci
4. Djetlić ili Rak
5. Losos ili Lav
6. Smeđi medvjed ili Djevica
7. Gavran ili Vaga
8. Zmija ili Škorpion
9. Sova ili Strijelac
10. Snježna guska ili Jarac
11. Vidra ili Vodenjak
12. Vuk ili Ribe

Medicinski kotač i četiri smjera

Medicinski kotač, ponekad poznat i kao Sveti obruč, koristile su generacije raznih indijanskih plemena za zdravlje i iscjeljenje. Utjelovljuje Četiri smjera, kao i Oca Neba, Majku Zemlju i Stablo Duha—svi oni simboliziraju dimenzije zdravlja i cikluse života.

Medicinski kotač može imati mnogo različitih oblika. To može biti umjetničko djelo kao što je artefakt ili slika, ili može biti fizička konstrukcija na zemljištu. Stotine ili čak tisuće medicinskih kotača izgrađene su na domorodačkim zemljama u Sjevernoj Americi tijekom posljednjih nekoliko stoljeća.

Kretanje u Medicinskom kotaču i na indijanskim ceremonijama je kružno, i obično u smjeru kazaljke na satu ili "u smjeru sunca". To pomaže u usklađivanju sa silama prirode, kao što su gravitacija te izlazak i zalazak Sunca.

Značenja 'Četiri smjera'

Različita plemena različito tumače Medicinski kotač. Svaki od četiri smjera (istok, jug, zapad i sjever) obično je predstavljen karakterističnom bojom, kao što je crna, crvena, žuta i bijela, što za neke označava ljudske rase. Upute također mogu predstavljati:

1. Faze života: rođenje, mladost, odrasla osoba (ili stariji), smrt
2. Godišnja doba: proljeće, ljeto, zima, jesen
3. Aspekti života: duhovni, emocionalni, intelektualni, fizički
4. Elementi prirode: vatra (ili sunce), zrak, voda i zemlja
5. Životinje: orao, medvjed, vuk, bivol i mnoge druge
6. Ceremonijalne biljke: duhan, slatka trava, kadulja, cedar