在宋代理学思潮勃兴之后，阴阳五行理论的一大特点是与气化理论的结合。这种结合，在董仲舒那里就曾出现。董仲舒的阴阳五行都是一种气蕴。理学家们就是以董氏的气化论为蓝本，加以扩充。在理学大师看来，“理”固然是哲学上的最高范畴，作为宇宙本体的“理”，是天、地、人、物赖以存在的根据，是超时空而永存的终极本体，但这个终级本体并非孤独的形上实存，而是落实于形下之气，与形下之气相互发明，相互支撑的最高实体。理、气关系构成了理学逻辑结构的主体框架。理是万物存在的依据，气是构成万物的材料，两者之间有本质与现象、依据与形式的关系。周敦颐的《太极图说》向人们展现了一幅万物化生的图式。万物起源于形而上的神秘本体——“太极”，太极动而生阳，静而生阴，阴阳的生化导致五行和万物的产生，但又以太极为归宿。这个本体既是生化的源头，又是生化的依据。值得注意的是，这里的五行也是一种气，是成为凝合万物的质料与元素。朱熹也以阴阳五行为形上之理与形下之器的中介，是“生物底材料”。朱熹把天理界定为形而上的存在，而这种质料则是属于形而下的范畴的，形而上的理要在人间获得展开，则不能与形而下的阴阳五行之气分离，自然与社会、人生都附着阴阳五行之属性。人类历史的进程同样也可用阴阳五行予以解释。事实上，宋儒不但在自然观中大量地引用阴阳五行之气作为解释自然世界的质料，而且也将这种学说移置入历史学领域，将“阴阳消长、气之不齐”看作是社会历史盛衰变动的根据。朱熹有一段话很能体现这种思想特质：“气运从来一盛了又一衰，一衰了又一盛，只管恁地循环去，无有衰而不盛者。”气运理论成为宋儒解释中国历史演进过程的最佳学说。
二程将“天理”视为产生世界万事万物的总根源，是支配万事万物的终级存在。因而，社会历史的发展，也必须受着天理的支配，遵循天理的准则。他们也承认历史是发展的变化着的，具体地说，历史与自然界的事物一样，有盛衰变动的过程：
有天地之盛衰，有一时之盛衰，有一月之盛衰，有一辰之盛衰，一国有几家，一家有几人，其荣枯休戚未有同者，阴阳消长，气之不齐，理之常也。
程氏兄弟把三代之治看作是符合天理的完善社会，是历史的盛景，而秦汉以下则由于人欲的无限膨胀吞噬了人心中的主观道德精神，造成社会积弊丛生，混乱之世不绝于史，这些乱世显然就是历史上的衰境。二程认为，由于天理的表现形式气的运动变化，社会历史非常自然地出现周期性的盛衰变化：“气自是有盛则必有衰，衰则终必复盛……孟子言‘五百年必有王者兴，其间必有名世者’，大数则是，然不消催促他。”“气有淳漓，自然之理。有盛则必有衰，有终则必有始，有昼则必有夜。”他们进一步断言，这种盛衰的变动有宏观历史阶段的盛衰之变，也有微观历史阶段的盛衰之变，但从总体上说历史是在这种不停顿的盛衰循环之变中趋于退化的：
盛衰之运，卒难理会。且以历代言之，（五）帝，三王为盛，后世为衰。一代言之，文、武、成、康为盛，幽、厉、平、桓为衰。以一君言之，开元为盛，天宝为衰……然有衰而复盛者，有衰而不复反者。若举大运而言，则三王不如五帝之盛，两汉不如三王之盛，又其下不如汉之盛。至其中间，又有多少盛衰，如三代衰而汉盛，汉衰而魏盛，此是衰而复盛之理。譬如月既晦则再生，四时往复来也。若论天地之大运，举其大体而言，则有日衰削之理。如人生百年，虽赤子才生一日，便是减一日也。形体日自长，而数日自减，不相害也。
历史的循环演进与自然界如天地日月的循环运行是有所不同的，日月可以幽而复明，晦而复生，四时循环交替，无有尽时，但人类历史的循环演进虽然在某种程度上也类似于天地日月的循环往复，不过在本质上却是非常不同的。因为从整个的历史趋势看，“三王不如五帝之盛，两汉不如三王之盛，又其下不如汉之盛”。日渐衰削是社会历史总体上不可逆转的趋势。当然，二程心目之中判定历史在循环中呈退化趋向的证据就是“天理”的潜隐不现。在整个中国历史过程中仅有尧舜三代是天理粹然的王道政治时期，三代以下皆是“以法把持天下”的人欲横流的霸道政治时期，程颢论述王霸之别道：
得天理之正，极人伦之至者，尧舜之道也；用其私心，依仁义之偏者，霸者之事也。王道如砥，本乎人情，出乎礼义，若履大路而行，无复回曲；霸者崎反侧于曲径之中，而卒不可入尧舜之道。故诚心而王则王矣，假之而霸则霸矣。二者其道不同，在审其初而已。
这样，程氏兄弟就从天理的角度将中国历史分为王、霸两大历史阶段。尧舜三代是施行王道政治时期，君王心术纯正，举措得当，社会圆融和谐，是充满欢乐与光明的时代。而三代以降，霸道政治占了绝对优势，君王大多心丧天德，政经措施均为巩固一己之政权而私心自用，致使社会忠厚廉耻之礼义荡然无存，是充满邪恶与黑暗的时代。二程将具有浓郁的伦理意蕴的天理的彰显和潜沉视为判别历史盛衰变迁之终极原由，自有其人文主义的深刻涵义。他们深切地相信，作为历史主体的人，尤其是执政者，应该具备一种道德上的“自由意志”，为自己的行为负起最后的责任。他们深切地相信，具有高度伦理自觉的人的意志，可以突破社会经济与政治结构的限制，迎接一个绝对完美的世界的到来。他们忽视了历史行为者以外的客观制度对历史进程的影响，无意中陷入了“道德化约论”的漩涡之中，把社会政治与经济举措均视为道德的延伸。更有甚者，政治制度被认为可以受道德力量支配的事物，而历史的变迁力量则寄托在少数道德超群的政治领袖身上。一般的民众从来没有进入过二程考察历史的视线。从整体上说，二程所建构的循环的历史演进说在内在逻辑上有两大难以厘清的悖论：首先，二程一方面将历史的盛衰变化看作是一种循环的运动，这种循环运动的支配力量在于客观的不受人的主观意志控制的“阴阳消长”的气运。程颐就坦白地相信“五德之运，却有这道理。凡事皆有此五般，自小至大，不可胜数。一日言之，便自有一日阴阳，一时言之，便自有一时阴阳，一岁言之，便自有一岁阴阳，一纪言之，便自有一纪阴阳。气运不息，如王者一代，又是一个大阴阳也。唐是土德，便少河患，本朝火德，多火灾。盖亦有此理。”如此，历史的循环，只受不依赖于人的主观意志的“气运”（德）的支配，人对历史的循环演进无法进行直接的干预。然而，二程又提倡人，尤其是政治领导人，应高扬道德理念，以不断地提升伦理品质为主要方法去回复天理纯正的三代之治。这样，客观的、独立于人的主观意识之外的“气运”又可以被人的主体道德精神所左右。造成这种悖论的原因十分简单，因为二程所创思的循环的历史学说只在表象上与中国历史的客观进程相吻合，但实际上他们对中国历史的解释由于受到“道德化约论”的制控，并不能充分有效地说明中国历史演进的过程和本质。他们过于夸大作为宇宙最高实体的充溢着道德意绪的“天理”的强大功力，认为只要人们心中体认到这个终极本体——天理的存在，一切现实社会的困境和危机都会自然地得到消解。出于一种接近历史变迁表象的解释的需要，他们认同气运理论，出于一种接近历史变迁本质的解释的需要，他们又认为充满伦理自觉的人的举措会产生巨大的效应，彻底改变世界的面貌。从而使自己的历史学说陷入一种矛盾的境况。二程循环的历史哲学的另一大悖论在于，他们认为历史尽管存在着盛而复衰，衰而复盛的循环运动，但总体而言，历史是在这种不停息的盛衰循环运动中趋于退化，这种趋势是一种不以人的意志为转移的“客观规律”，人们能感受到它的存在，捕捉到它的运动变化的轨迹，但却不能干预它，使之改变前进的方向。若从这种观点来看，宋代亦处于三代之后，且处于汉唐之后，汉不如三代、唐则差距更大，处于唐朝之后的宋的历史地位又当如何？
若对宋代的历史地位完全作正面性的评价，就与他们自己建构的历史哲学所阐发的历史演进规律完全不能合拍；若对宋代的历史地位完全作负面性的评价，则又如何对待当时的最高统治者？所以二程对这个问题只能作模棱两可的回答：“尝观自三代而后，本朝有超越古今者五事：如百年无内乱；四圣百年，受命之日，市不易肆；百年未尝诛杀大臣；至诚以待夷狄。此皆大抵以忠厚廉耻为之纲纪，故能如此。”在这里，二程实际上是认为历史在循环中的退化趋势并非是绝对的，宋朝亦有超越前代之处。他们又认为宋朝的这种良好的政治风尚的形成乃是因为“以忠厚廉耻为之纲纪，故能如此”。起决定性作用的还是作为宇宙终极存在的天理。不过，我们还有疑问：既然历史在总体上处于不断的退化过程中，那么人的主观伦理精神的高扬究竟是否有助于阻止历史的退化？回答若是肯定的，那么在何种程度上有助于阻止历史的退化？回答若是否定的，那么是否还有必要倡导修身养性、克己复礼那一套去提升人们的道德品质？在这里，我们可以清楚地看到宋代理学家普遍认同的循环的历史演进学说中所存在着的巨大的破绽。
邵雍的历史学说，首先根据一种主观的判断，即以为凡是具体事物的生化运行，全都依据《易经》六十四卦的圆形图式演变，周而复始。历史进程既然是一些具体事件的组合，无疑也是依据这种图式演变的。他把年、月、日、时放大比例，用一种元、会、运、世说替全部历史作了一个年谱。以三十年为一世，十二世为一运，三十运为一会，十二会为一元。如此，一元共有十二万九千六百年。把这一元的时间，套入他自己所创造的六十四卦的循环图式，则天地始于“复”，终于“坤”，在这以后，又将另行开避新天地，照这种图式重新演化一次，原先一元之运中的人物，也将重新出现，重新遗灭。他认为这就是《易传》所说的“穷则变，变则通，通则久”。依照这种理论推算，尽管现在距世界的寿终正寝的时日还很遥远，但人类历史的黄金时代则早已成为过去。为了说明历史的衰落，邵雍又把历史划分为皇、帝、王、霸四个阶段：“伏羲、轩辕而下为皇，尧帝而下为帝，文武而下为王，桓文而下为霸。”皇、帝、王、霸的不同，在于统治者倡行道、德、功、力的不同和遵循化、教、劝、率的不同，这三者都是相呼应的。历史由“皇”衰退到“霸”，它的标志就是由尚德到尚力，黄金时代既已成为过去，人类也将逐渐走入遗灭的境遇。阳气渐衰，阴气渐长，人们惟一的希望似乎就在于下一轮的元运。
邵雍的历史学说，用《易经》六十四卦说明历史发展的过程，又用阴阳二气的消长说明历史发展的动力，气化的阴阳说在他的历史学中起了关键的作用。同时，我们似乎还可以察觉出他这种元会运世的历史学说与佛教世界观之间的一种微妙关联。
朱熹的历史学说在很多方面承袭了邵雍的见解，他也以阴阳的运行变化来解释历史的进程，而他所说的阴阳也是一种气化的阴阳：
方浑沦未判，阴阳之气混合幽暗，及其既分，中间放得宽阔的光朗，而两仪始立。邵康节以十二万九千六百年为一元，则是十二万九千年之前，又是个大辟阖，更以上亦复如此，直是动静无端，阴阳无始。
正是因为“动静无端，阴阳无始”。所以历史的演进亦有循环的轨迹可寻：
气运从来一盛了又一衰，一衰了又一盛，只管恁地循环去，无有衰而不盛者。所以降非常之祸于世，定是生出非常之人。邵尧夫《经世吟》云：“羲轩尧舜，汤武桓文，皇王帝霸，父子君臣。四者之道，理限于秦，降及两汉，又历三分。东西癮扰，南北纷纭，五胡、十姓，天纪几棼。非唐不济，非宋不存，千世万世，中原有人！”盖一治必又一乱，一乱必又一治。夷狄只是夷狄，须是还他中原。
秦汉而下，二气五行自是较昏浊，不如太古之清明纯粹。且如中星自尧时至今已自差五十度了。秦汉而下，自是弊坏。得个光武起，整得略略地，后又不好了。又得个唐太宗起来，整得略略地，后又不好了，终不能如太古。
这种对历史演进是周而复始并逐渐退化的见解，不过是继承了邵雍的历史循环表，而对历史的循环的具体描绘，朱熹也借用了邵雍的元、会、运、世的说法。历史既按照循环法则运动，在“一元”的十二万九千六百年中，“有五六万年好，有五六万年不好，如昼夜相似”。应该看到，朱子所认识的循环的历史演进规律是一种多层次、长周期的变化过程。天地人物从有到无，再复归于有，为一宏观周期。在这一宏观周期中，还包含着若干层的从治到乱、从乱到治的不间断的循环。如三代为治，春秋战国为乱，两汉为治，三国魏晋南北朝为乱，隋唐为治，五代十国为乱，宋又复归于治。这种变化可以说是中观循环周期。而每一个王朝或每一代帝王所统治的时代亦可分为治乱两个阶段，那是微观循环周期，而判别治乱的依据自然还是天理。这里，就有必要辨别“王霸”与“义利”，就有了王道政治时期与霸道政治时期的区别，人们“喻于义”的时代与“喻于利”的时代的区别。这也类似于邵雍所划分的皇、帝、王、霸与道、德、功、力的区别。心术纯正，天理流行的尧舜三代是王道政治时期，也就是一元之中的白昼，三代以后则是心术邪恶，人欲横流的霸道政治时期，也就是一元之中的黑夜。与这两个不同的历史阶段相对应，“义”是天理的表现，通行于光明的王道政治时期，“利”则是人欲的表现，泛滥于黑暗的霸道政治时期。并且，这种黑暗的状况又是无法以现实的人力改变的，已经被气运所决定。阴阳之气推动着历史从“复”走向“坤”，从阳刚的光明走向阴晦的黑暗，这确实是令人沮丧的事实。朱熹甚至认为，宋儒所大肆倡导的“十六字心诀”和天理也仅是补偏救弊的办法，气运所决定的历史进程是无法从总体上扭转的。不过，在一些公开的场合，朱熹还对曾存在于尧舜三代的雍容盛景抱一丝期望：
礼乐废坏二千余年，若以大数观之，亦未为远，然已都无稽考处，后来须有一个大大底人出来尽数拆洗一番。但未知远近在几时。今世变，日下恐有必个硕果不食之理。
这样，朱熹就将雍容盛世的再次降临归结为最后能出来一个“大大底人”将世界“尽数拆洗一番”。宏扬天理的责任寄托在少数圣贤人物的身上。历史终究只能成为少数英雄人物的传记，而不是广大人民群众共同缔造的成果。朱熹从人文主义的立场出发，坚信历史向正面性的演进只有依赖于圣贤的出现，因为只有圣贤才能掌握“天理”的内涵而驾御历史的发展。但是我们毕竟要问：如果这种能扭转乾坤，把握天理真谛的文化英雄不能适时出现，那么历史又当如何？生活于黑暗时代，处于倒悬境地的民众又怎样才能摆脱苦海，再见光明？其实朱熹对此亦十分困惑和烦恼，因为他也“未知远近在几时”。
综上所述，阴阳五行学说支配下的中国历史观念的一个显著特征就是展现在思想家头脑中的循环的历史发展法则。他们把历史看作是一个封闭循环的圆圈，尽管是处在不断的演动之中，然而这种演动不过是回归历史原点的运动。那个原点又被认为是人类曾经历过的黄金时代，即儒家所颂扬的尧舜垂衣裳之治和三代王道乐土，道家所景仰的“小国寡民”的“太上时代”。而这种历史哲学又经常与他们的政治学说联系在一起，使得这种观念更加牢不可破。中国历史观念的特征无疑地和中国社会的经济基础有关联。作为一个从很早就开始从事农业的民族，中国人认识到农业上的一切活动都与季节有关，春种、夏长、秋收、冬藏，年复一年，这导致中国人不知不觉地将时间本身也看成是循环的。这与西方人的单向直线的时间观念恰好相反，中国人从总体上把时间看成是一个圆圈，宇宙的万事万物又被认为是一种先天的特定的依次排列出现而又周而复始地展现着的东西。阴阳五行学说就是解释这种现象的最好的理论体系，阴阳被用来解释运行的动力，而五行则被用来解释运行的过程，同时无论阴阳还是五行又同是宇宙万物的属性，无论是个体的生命还是王朝的历史都遵循这个法则而产生、衰落、灭亡。时间是永存的。
阴阳五行学说支配下的历史观念的另一种特征是天人感应说的出现。中国传统思想中的有关天人的同类比附俯拾皆是。所谓的天人感应，最基本的意义就是认为天道与人道是相类而相通的，人间的政治状况与历史进程固然是属于人自身的事务，然而天又不断地受到人的种种行为的感应，天通过一些异常的自然现象来给予人们以某些启示，而最高政治领袖由于所处的特殊地位，成为联系天人的中介。这种天人感应的理论在西汉董仲舒手中系统化，圆满化了，因为他通过一种目的论的推论，突出了天作为有意志的人格神的地位，并且用阴阳五行作框架来阐释天道与人道的融通感应。但是，使历史学家接受天人感应理论并用以解释政权兴替的，还是刘向和他的《洪范五行传论》。在这部著作里，刘向把从先秦至西汉成帝时的一切灾异都与统治者的言论、行为、政治措施联系在一起，以天人感应的理论进行解释，这样做的结果使得历史与政治紧紧相联，历史就是政治史，而政治史又只是统治者言行记录，历史的进程取决于统治者的言行，一言兴邦，一言丧邦。由于天人相类而相通，天的意志也就无处不在，最后也就成为政权更替的决定性力量。刘向的《洪范五行传论》后散失，但其主要部分被《汉书·五行志》保留，班固即以这种理论解释历史，后代的历史学家也深受影响。而理学家的天人感应论的主要变化是改造了人格化至上神形象的“天”。他们用形而上的道德本体“理”代替了“天”，但仍保持了天人感应的思维方式，还是以阴阳五行来作为互感互应的媒介。理学家以阴阳五行之气的化生流行来说明感应。正是由于“气”的运动，使“理”与“器”能够上下交通，形成感应，人事得以彰现，历史得以进行。在宋儒眼中，历史的循环演进的动因固然是由于阴阳五行之气的变化，但支配这种气运的终极根源还是被归结于形上的道德本体——天理。天理是历史演进的支配者，理是永恒的终极存在，它凸显在历史进程中，便出现尧舜三代垂裳之治，它幽隐于历史进程中，便出现秦汉之后“全体却只在利欲上”的邪恶黑暗的时代。
